Heterokronioiden peramorfoosi ja pedomorfoosi (esimerkkeinä)

heterochronies ne ovat joukko morfologisia muutoksia, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä makrotaloudellisessa kehityksessä, jotka tapahtuvat kehityksen nopeuden ja kronologian muutoksilla tai mukautuksilla. Ne luokitellaan kahteen suureen perheeseen: pedomorfoosi ja peramorfoosi.

Ensimmäinen, pedomorfoosi, viittaa nuorten näkökulman säilyttämiseen aikuisilla, jos verrataan niitä edeltäviin lajeihin. Sitä vastoin peramorfoosissa (joka tunnetaan myös nimellä recapitulation) aikuisilla on liioiteltuja ominaisuuksia laskevissa lajeissa.

Kullakin näistä heterokronioiden perheistä on kolme mekanismia, jotka selittävät edellä mainittujen kuvioiden olemassaolon. Pedomorfoosi ovat progeneesi, neoteeni ja siirtymä, kun taas peramorfoosin mekanismit ovat hypermorfoosi, kiihtyvyys ja pre-syrjäytys.

Kehitysmallien ja evoluution välisen suhteen ymmärtäminen on tällä hetkellä yksi biologien kaikkein kunnianhimoisimmista tavoitteista, ja siksi kurinalaisuus "evo-devo" syntyy. Heterokroniat ovat keskeinen käsite tällä alalla.

indeksi

• 1 Mitä ovat heterokroniat?
• 2 Millä tasolla esiintyy heterokronioita??
• 3 Miten opit?
• 4 ontogeneettistä prosessia, jotka vaikuttavat kasvunopeuteen
  • 4.1 Pedormofoosi
  • 4.2 Peramorfoosi
• 5 Esimerkkejä
  • 5.1 Heterokroniat Drosophilan kehityksessä
  • 5.2 Salamandrit
  • 5.3 Ihmiset
• 6 Viitteet

Mitä ovat heterokroniat?

Perinteisesti puhumme yleensä kahdesta muutoksen asteesta evoluutiobiologiassa, mikroevoluutiossa ja makroverkossa. Ensimmäinen on laajasti tutkittu ja pyrkii ymmärtämään muutoksia, jotka esiintyvät alleelien taajuuksissa väestön jäsenissä.

Sitä vastoin muutoksen tyypin, makrovalmistuksen mukaan, merkitsee monipuolistamiseen johtavien mikroevoluutioisten muutosten kertymistä. Kuuluisa paleontologi ja evoluutiobiologi S. J. Gould huomauttaa kahdesta päämuodosta, joilla makrovoluuttinen muutos voi tapahtua: innovaatio ja heterokroniat.

Heterokroniat ovat kaikki muutosten joukko, joka esiintyy yksilön ontogeenisen kehityksen aikana merkin ulkonäön tai sen muodostumisnopeuden kannalta. Tällä ontogeneettisellä muutoksella on fylogeneettisiä seurauksia.

Evoluutiobiologian valossa heterokronia selittää monenlaisia ​​ilmiöitä ja toimintoja konseptina, joka yhdistää mallin selittämään monimuotoisuutta kehitykseen liittyvillä ilmiöillä..

Nykyään konsepti on saanut paljon suosiota ja tutkijat soveltavat sitä eri tasoilla - se ei enää sisällä yksinomaan morfologiaa - mukaan lukien solu- ja molekyylitasot.

Millä tasolla esiintyy heterokronioita??

Heterokronioissa tehty vertailu tehdään jälkeläisten mukaan niiden esi-isien mukaan. Toisin sanoen ryhmän jälkeläisiä verrataan ulkoiseen ryhmään. Tämä ilmiö voi esiintyä eri tasoilla - olipa kyseessä väestö tai laji.

Olemme esimerkiksi tietoisia siitä, että kaikissa väestöissämme kaikki kehitysilmiöt eivät esiinny samanaikaisesti kaikissa yksilöissä: hampaiden vaihtamisen ikä ei ole homogeeninen väestössä, eikä myöskään tyttöjen ensimmäisen kuukautisten ikä..

Keskeinen tekijä on tutkimuksessa käytetty aika. On suositeltavaa, että se on ajallisesti rajoitettu tutkimus läheisesti liittyvästä ryhmästä.

Päinvastoin, vertailut korkeammilla tasoilla (esimerkiksi phyla) käyttämällä ajanjaksojen likimääräistä näytteenottoa korostavat ja paljastavat välimerkkejä eroista, joita ei voida käyttää prosessien päättämiseen.

Miten opit?

Yksinkertaisin ja nopein tapa määritellä mahdolliset evoluutiotapahtumat, jotka voidaan selittää heterokronioinnilla, on fossiilisen tietueen tarkkailu ja analysointi. Tämän menettelyn ajatuksena on tunnistaa kokoa ja ikää koskevat muutokset.

Paleontologien näkökulmasta heterokroniat ovat keskeisiä prosesseja tietyn ryhmän kehittymisen ymmärtämiseksi ja niiden fylogeneettisten suhteiden jäljittämiseksi.

Ontogeneettiset prosessit, jotka vaikuttavat kasvunopeuteen

Pedormofosis

Pedomorphosis esiintyy, kun aikuisilla on nuorten tyypillisiä piirteitä tai ominaisuuksia.

On olemassa kolme tapahtumaa, jotka voivat johtaa pedomorfoosiin. Ensimmäinen on progeneesi, jossa ominaisuuden muodostumisaika lyhenee, mikä johtuu yleensä seksuaalisesta kypsyydestä.

Neoteonia puolestaan ​​vähentää ontogeenisen kehityksen muutosnopeutta. Siksi nuoret piirteet säilyvät aikuisilla. Lopuksi siirron jälkeinen siirto sisältää viiveellä alkavan ominaisuuden kehittämisen.

Peramorfosis

Peramorfoosi on aikuisen yksilön tietyn morfologian liioittelu tai laajentaminen verrattuna sen esi-isään.

Kuten pedomorfoosissa, peramorfoosi voidaan selittää kolmella tapahtumalla. Hypermorfoosi kattaa kypsymisen iässä tapahtuvan viivästymisen, minkä vuoksi keho kasvaa kypsyydestä asti. Tämä prosessi edustaa ontogeneettisen prosessin laajentamista.

Kiihdytys viittaa valuuttakurssien kasvuun. Toisin kuin edellisessä tapauksessa, kiihdytyksessä seksuaalisen kypsyyden ikä on sama esi-isille ja jälkeläisille. Lopuksi esiasetus viittaa piirteen ulkonäön ensimmäiseen alkamiseen.

Selkärankaisilla peramorfoosi näyttää olevan enemmän teoreettinen malli kuin todellisuudessa tapahtuva tapahtuma. Tietoja on vähän ja prosessin hyvin erityistapauksissa.

esimerkit

Heterokronia kehityksessä Drosophila

Heterokronioita voidaan tutkia myös molekyylitasolla, ja näiden tutkimusten suorittamiseksi on olemassa erilaisia ​​menetelmiä.

Esimerkiksi Kim et ai. (2000) pyrkivät ymmärtämään heterokronioita eri lajien varhaisessa kehityksessä Drosophila - tunnetaan hedelmäkärpänä.

Tulokset viittaavat siihen, että kolmessa arvioidussa lajissa (D. melanogaster, D. simulans, ja D. pseudoobscura) ontogeneettisen liikeradan siirtyminen väliaikaisesti kehitysvaiheessa. D. simulans osoitti aikaisempia ekspressiomalleja, jota seurasi D. melanogaster ja päättyy ja D. pseudoobscura.

Aikavälit, joissa geenien ilmentyminen lajien välillä vaihtelivat, olivat alle puoli tuntia. Kirjoittajat spekuloivat, että epigeneettisen tyypin vuorovaikutuksia on tutkittujen geenien ilmentymisen ja solusyklin synkronoinnin välillä, jotka johtavat lajin morfologisiin eroihin..

salamanterit

Salamanderit ovat klassinen esimerkki neotenyistä, erityisesti lajista Ambystoma mexicanum. Tämän lajin aikuiset muodot osoittavat nuorille vaiheille tyypillisiä tyypillisiä kynnyksiä.

ihmisen

On spekuloitu, että ihmisten morfologia on neotenyyn tapahtuman tuote. Jos vertaamme esim. Kallon rakenteita, löydämme enemmän samankaltaisuuksia kuin simian-esivanhempamme nuorten kanssa kuin aikuisten muunnelmia.

viittaukset

1. Goswami, A., Foley, L. ja Weisbecker, V. (2013). Laajan heterokronian kuviot ja vaikutukset karnivoraanisen kallon ompeleessa. Evoluutiobiologian lehti, 26(6), 1294 - 1306.
2. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Zoologian integroidut periaatteet. McGraw-Hill.
3. Kardong, K. V. (2006). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, kehitys. McGraw-Hill.
4. Kim, J., Kerr, J. Q. & Min, G. S. (2000). Molekyyliheterokronia alkuvaiheen kehityksessä Drosophila. Kansallisen tiedeakatemian toimet, 97(1), 212-216.
5. Smith, K. K. (2003). Ajan nuoli: heterokronia ja kehityksen kehitys. International Journal of Developmental Biology, 47(7-8), 613-621.