动物认知的进化史似乎涉及一些重大转变:这些重大变化为认知开辟了新的系统发育可能性。在这里,我们回顾并对比了当前认知进化的过渡性解释。我们讨论了进化过渡的一个重要特征应该是它改变了可进化的东西,因此过渡前后的可能表型空间是不同的。我们开发了一种认知进化的解释,重点关注选择如何影响神经系统的计算架构。对操作效率或稳健性的选择可以推动计算架构的变化,从而使新类型的认知可进化。我们提出了动物神经系统进化的五个主要转变。每一个都产生了不同类型的计算架构,改变了谱系的可进化性并允许新认知能力的进化。过渡性解释的价值在于,它们通过关注具有重大后果的变化,允许宏观进化的宏观视角。然而,对于认知进化,我们认为最有用的是关注改变可进化内容的神经系统的进化变化,而不是关注特定的认知能力。
现在,研究人员比以往任何时候都更加重新思考机器人设计和控制的方式 - 从控制其行为的算法到他们制成的材料的原子结构。从这个角度来看,我们收集并评论了最新的多功能机器的努力,这些机器使用形状塑料材料和组件来适应不断变化的环境。为了构建我们的讨论,我们指出了机器人在不同尺寸和时标的机器人采用的生物适应策略。这种上下文化陷入了自适应形态发生的概念,该概念正式定义为一种设计策略,在该策略中,自适应机器人的形态和行为是通过统一的结构和驱动系统实现的。但是,自引入以来,该术语被更俗语地用于描述“需求进化”。我们通过给出表现出适应性形态发生的当前系统的例子。然后,概述了自适应形态发生的预测关键应用领域有助于探讨实现未来系统的道路上的挑战和可能性。我们通过提出绩效指标来基准测试这个新兴领域的结论。从这种角度来看,我们希望刺激材料科学家,机器人和生物学家之间的对话,并提供客观的晶状体,通过这些镜头,我们可以分析具有迅速变形特征的机器人的进度,这些特征会蚀了生物过程中可能的东西。
韦氏词典将能动性定义为“行动或发挥力量的能力”,在机器人和人工智能研究中,能够以任何方式响应环境刺激的系统有时被认为是能动的。但在生物学中,通常需要更多的东西。Sultan 等人 (2022) 给出的定义很典型:他们说生物能动性是“系统通过调节自身结构和活动来响应所遇到的条件,从而参与自身的持久性、维护和功能的能力。” Moreno (2018) 列出的几个定义类似,许多定义都提到了代理的目标导向性及其与环境的交互。也许我们应该寻求的只是这一点:一组重叠的定义比过早尝试强加严格的界限能够进行更富有成效和更具包容性的调查。
与常染色体不同,许多物种的性染色体对不会发生基因重组。有人提出,抑制重组是由自然选择造成的,这种自然选择倾向于将性别决定基因与这种染色体上的突变紧密联系在一起,这种突变对某一性别有利,而对另一性别不利(这被称为性拮抗突变)。目前尚未描述过这种选择导致抑制重组的例子,但孔雀鱼种群表现出性拮抗突变(影响雄性颜色),预计会进化出抑制重组。在孔雀鱼现存的近亲中,Y 染色体已抑制重组,并失去了 X 上的所有基因(这被称为基因退化)。然而,尽管孔雀鱼 Y 染色体携带性拮抗突变,但它偶尔会与 X 染色体重组。我们描述了孔雀鱼最近进化出一种新的 Y 染色体的证据,这种 Y 染色体来自与这些亲属相似的 X 染色体,取代了旧的、退化的 Y 染色体,并解释了为什么孔雀鱼配对仍然会重组。雄性着色因素可能在新的 Y 染色体进化之后出现,并且已经进化出仅限于雄性的表达方式,这是避免两性冲突的一种不同方式。
作者:A Sentis · 2022 · 被引用 25 次 — 入侵路线上的化学防御进化:以异色瓢虫(瓢虫科:鞘翅目)为例。生态与进化,8,8344–...