Heterocronias peramorfosis и pedomorfosis (с примерами)



гетерохрониями они представляют собой набор морфологических изменений, имеющих решающее значение для макроэволюции, которые происходят путем изменения или корректировки скорости и хронологии развития. Они подразделяются на две большие семьи: педоморфоз и пераморфоз.

Первый, педоморфоз, относится к сохранению ювенильного аспекта взрослыми, если мы сравним их с предшественниками. Напротив, при пераморфозе (также известном как рекапитуляция) у взрослых проявляются преувеличенные характеристики у нисходящих видов..

Каждое из этих семейств гетерохроний имеет три механизма, которые объясняют существование вышеупомянутых паттернов. К педоморфозам относятся прогенез, неотения и пост-смещения, в то время как механизмами пераморфоза являются гиперморфоз, ускорение и предварительные смещения.

В настоящее время понимание взаимосвязи между паттернами развития и эволюцией является одной из самых амбициозных целей биологов, и поэтому рождается дисциплина «evo-devo». Гетерокронии являются ключевым понятием в этой отрасли.

индекс

  • 1 Что такое гетерохрония?
  • 2 На каком уровне происходят гетерохронии??
  • 3 Как ты учишься?
  • 4 онтогенетических процесса, влияющих на скорость роста
    • 4.1 Педормофоз
    • 4.2 Пераморфоз
  • 5 примеров
    • 5.1 Гетерокронии в развитии дрозофилы
    • 5.2 Саламандры
    • 5.3 Люди
  • 6 Ссылки

Что такое гетерохрония?

Традиционно мы обычно говорим о двух уровнях изменений в эволюционной биологии, микроэволюции и макроэволюции. Первый широко изучен и стремится понять изменения, которые происходят в частотах аллелей у представителей населения..

В отличие от этого, согласно типу изменений, макроэволюция подразумевает накопление микроэволюционных изменений, которые ведут к диверсификации. Знаменитый палеонтолог и эволюционный биолог С. Дж. Гулд указывает на два основных способа, которыми могут происходить макроэволюционные изменения: инновации и гетерохронности.

Гетерохрония - это весь набор изменений, которые происходят во время онтогенетического развития индивида с точки зрения времени появления персонажа или скорости его формирования. Это онтогенетическое изменение имеет филогенетические последствия.

В свете эволюционной биологии гетерохрония служит для объяснения широкого спектра явлений и функций как концепции, которая объединяет модель для объяснения разнообразия явлениями, связанными с развитием..

В настоящее время концепция приобрела большую популярность, и исследователи применяют ее на разных уровнях - она ​​больше не включает исключительно морфологию - включая клеточный и молекулярный уровни.

На каком уровне происходят гетерохронии??

Сравнение, установленное в гетерохрониях, проводится по потомкам по сравнению с их предками. Другими словами, потомки группы сравниваются с внешней группой. Это явление может происходить на разных уровнях - будь то популяция или виды.

Например, мы знаем, что в наших популяциях не все явления развития происходят одновременно у всех людей: возраст смены зубов не является однородным в популяции, равно как и возраст первой менструации у девочек..

Ключевым фактором является период времени, использованный в исследовании. Рекомендуется, чтобы это было временно ограниченное исследование тесно связанной группы.

И наоборот, сравнения на более высоких уровнях (например, типы) с использованием приблизительной выборки временных периодов будут подчеркивать и выявлять пунктуальные схемы различий, которые нельзя использовать для вывода процессов.

Как ты учишься?

Самый простой и быстрый способ определить потенциальные эволюционные события, которые могут быть объяснены гетерохрониями, - это наблюдение и анализ данных окаменелостей. Идея этой процедуры состоит в том, чтобы распознать изменения, произошедшие с точки зрения размера и возраста..

С точки зрения палеонтологов, гетерохронии являются ключевыми процессами, чтобы понять эволюцию определенной группы и уметь проследить филогенетические отношения между ними..

Онтогенетические процессы, влияющие на скорость роста

Pedormofosis

Педоморфоз возникает, когда у взрослых форм проявляются признаки или характеристики, характерные для несовершеннолетних.

Есть три события, которые могут привести к педоморфозу. Первый - это прогенез, когда время формирования черты укорачивается, как правило, из-за повышения половой зрелости..

Неотония, с другой стороны, снижает скорость изменения онтогенетического развития. Поэтому ювенильные черты сохраняются у взрослого. Наконец, пост-смещение включает развитие черты, которая начинается с опозданием.

Peramorfosis

Пераморфоз - это преувеличение или расширение определенной морфологии взрослого индивида по сравнению с его предком.

Как и при педоморфозе, пераморфоз можно объяснить тремя событиями. Гиперморфоз охватывает задержку в возрасте созревания, поэтому тело растет до наступления зрелости. Этот процесс представляет собой расширение онтогенетического процесса.

Ускорение относится к увеличению обменных курсов. В отличие от предыдущего случая, при ускорении возраст половой зрелости одинаков для предков и потомков. Наконец, предварительное смещение относится к самому раннему появлению признака.

У позвоночных пераморфоз представляется скорее теоретической моделью, чем событием, которое происходит в реальности. Есть скудные данные и в очень специфических случаях процесса.

примеров

Гетерохрония в развитии дрозофила

Гетерохрония также может быть изучена на молекулярном уровне, и существуют различные методологии для проведения этих исследований.

Например, Ким и др. (2000) стремились понять гетерохронность в раннем развитии различных видов дрозофила - известный как фруктовая муха.

Результаты показывают, что в трех оцененных видах (D. melanogaster, D. simulans, и D. псевдообскура) происходит временное смещение онтогенетической траектории на ранних стадиях развития. D. simulans показал более ранние шаблоны выражения, а затем D. melanogaster и заканчивая и D. псевдообскура.

Временные масштабы, в которых изменялась экспрессия генов между видами, составляли менее получаса. Авторы предполагают, что существуют взаимодействия эпигенетического типа между экспрессией изученных генов и синхронизацией клеточного цикла, которые приводят к морфологическим различиям, существующим между видами.

саламандры

Саламандры являются классическим примером неотения, а именно вида Амбистома мексиканская. Взрослые формы этого вида демонстрируют характерные жабры, характерные для ювенильных стадий..

человек

Предполагается, что морфология человека является продуктом неотения. Например, если мы сравним структуры нашего черепа, мы обнаружим больше сходства с ювенильной формой нашего предка обезьян, чем со взрослыми вариантами..

ссылки

  1. Госвами А., Фоли Л. и Вейсбекер В. (2013). Особенности и последствия обширной гетерохронности при ушивании карниворального шва. Журнал эволюционной биологии, 26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрированные принципы зоологии. McGraw-Hill.
  3. Кардонг, К. В. (2006). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. McGraw-Hill.
  4. Kim, J., Kerr, J. Q. & Min, G. S. (2000). Молекулярная гетерохрония в раннем развитии дрозофила. Известия Национальной академии наук, 97(1), 212-216.
  5. Смит К. К. (2003). Стрела времени: гетерохрония и эволюция развития. Международный журнал биологии развития, 47(7-8), 613-621.