Heterocronias peramorfosis и pedomorfosis (с примери)



на heterochronies те са набор от морфологични промени - решаващи в макроеволюцията - които се случват чрез модификации или корекции в скоростта и хронологията на развитие. Те се класифицират в две големи семейства: педоморфозата и перамрофозата.

Първият, pedomorfosis, се отнася до запазването на аспекта на младежта от възрастните, ако ги сравним с предшественика. За разлика от това, при пераморфоза (известна също като рекапитулация) възрастните представят преувеличени характеристики в низходящите видове.

Всяко от тези семейства хетерохрони има три механизма, които обясняват съществуването на гореспоменатите модели. За pedomorphosis са progenesis, neoteny и пост-изместване, докато механизмите на peramorphosis са hypermorphosis, ускорение и предварително изместване \ t.

Понастоящем разбирането на връзката между моделите на развитие и еволюцията е една от най-амбициозните цели на биолозите и поради това се ражда дисциплината "ево-дево". Хетерокониите са ключова концепция в този бранш.

индекс

  • 1 Какво представляват хетерохрониите?
  • 2 На какво ниво се срещат хетерохрониите??
  • 3 Как се учиш?
  • 4 онтогенетични процеси, които влияят на скоростта на растеж
    • 4.1 Педормофоза
    • 4.2. Peramorfosis
  • 5 Примери
    • 5.1 Heterocronias в развитието на Drosophila
    • 5.2 Саламандри
    • 5.3 Хора
  • 6 Препратки

Какво представляват хетерохрониите?

Традиционно ние обикновено говорим за две нива на промени в еволюционната биология, микроеволюцията и макроеволюцията. Първият е широко изучен и се стреми да разбере промените, които настъпват в честотите на алелите в членовете на една популация.

Обратно, според вида на промяната, макроеволюцията предполага натрупването на микроеволюционни промени, които водят до диверсификация. Известният палеонтолог и еволюционен биолог С. Й. Гулд посочва два основни начина, по които може да настъпи макроеволюционната промяна: иновации и хетерохрони..

Хетерохрониите са всички тези вариации, които възникват по време на онтогенетичното развитие на индивида, по отношение на времето на поява на характер или на скоростта на неговото формиране. Тази онтогенетична промяна има филогенетични последствия.

В светлината на еволюционната биология, хетерохронията служи за обяснение на широк спектър от явления и функции като концепция, която обединява модел за обяснение на разнообразието с явления, свързани с развитието.

Днес концепцията е придобила много популярност и изследователите я прилагат на различни нива - тя вече не включва само морфология - включително клетъчни и молекулни нива.

На какво ниво се случват хетерохрониите??

Сравнението, установено в хетерохрониите, се прави според потомците в сравнение с техните предци. С други думи, потомците на групата се сравняват с външната група. Това явление може да се случи на различни нива - било то население или вид.

Например, ние знаем, че в нашите популации не всички феномени на развитие се срещат едновременно във всички индивиди: възрастта на смяна на зъбите не е хомогенна в популацията, както и възрастта на първата менструация при момичетата..

Ключов фактор е времевата рамка, използвана в проучването. Препоръчва се това да бъде ограничено във времето изследване на тясно свързана група.

Обратно, сравненията на по-високи нива (phyla, например), използвайки приблизителни извадки от времеви периоди, ще подчертаят и разкрият прекъснати модели на различия, които не могат да бъдат използвани за извеждане на процеси.

Как се учиш?

Най-простият и най-бързият начин за определяне на потенциалните еволюционни събития, които могат да бъдат обяснени с хетерохрониите, е чрез наблюдение и анализ на фосилните данни. Идеята в тази процедура е да се признаят промените, които са настъпили по отношение на размера и възрастта.

От гледна точка на палеонтолозите, хетерохрониите са ключови процеси за разбиране на еволюцията на дадена група и за проследяване на филогенетичните връзки между тях..

Онтогенетични процеси, които влияят на скоростта на растеж

Pedormofosis

Педоморфозата се проявява, когато възрастните форми проявяват особености или характеристики, характерни за младите.

Има три събития, които могат да доведат до педоморфоза. Първият е прогенезата, където времето за формиране на чертата се съкращава, обикновено причинено от напредването на половата зрялост.

Neoteonia, от друга страна, намалява скоростта на промяна в онтогенетичното развитие. Следователно, при възрастните се запазват младежки черти. И накрая, след преместването включва разработването на черта, която започва със закъснение.

Peramorfosis

Пераморфозата е преувеличение или разширяване на определена морфология на възрастен индивид, в сравнение с неговия предшественик.

Както и при педоморфоза, peramorphosis може да се обясни с три събития. Хиперморфозата покрива забавяне на възрастта на узряването, затова тялото расте до достигане на зрялост. Този процес представлява продължение на онтогенетичния процес.

Ускоряването се отнася до нарастването на обменните курсове. За разлика от предишния случай, при ускоряване възрастта на половата зрялост е еднаква за предците и потомците. И накрая, преместването се отнася до най-ранното начало на появата на черта.

При гръбначните, peramorphosis изглежда повече от теоретичен модел, отколкото събитие, което се случва в действителност. Съществуват оскъдни данни и в много специфични случаи на процеса.

Примери

Хетерохрония в развитието на Drosophila

Хетерохрониите също могат да бъдат изследвани на молекулярно ниво и има различни методики за провеждане на тези изследвания.

Например, Kim et al. (2000) се стремят да разберат хетерохроните в ранното развитие на различни видове Drosophila - известна като плодова муха.

Резултатите показват, че при трите оценени вида (\ tD. melanogaster, D. simulans, и D. pseudoobscura) има временно изместване на онтогенетичната траектория в ранните етапи на развитие. D. simulans показва по-ранни модели на изразяване, последвани от D. melanogaster и завършва с и D. pseudoobscura.

Временните скали, при които експресията на гените между видовете варираше по-малко от половин час. Авторите предполагат, че има взаимодействия на епигенетичния тип между експресията на изследваните гени и синхронизацията на клетъчния цикъл, които водят до морфологичните различия между видовете..

саламандри

Саламандрите са класически пример за неотения, по-специално за вида Ambystoma mexicanum. Възрастните форми на този вид проявяват характерните си хриле, характерни за ювенилните етапи.

човешки

Смята се, че морфологията на хората е продукт на събитие от неотения. Ако сравним структурите на нашия череп, например, ще открием повече прилики с младежка форма на нашия маймунски предшественик, отколкото с вариациите за възрастни..

препратки

  1. Goswami, A., Foley, L., & Weisbecker, V. (2013). Модели и последици от екстензивна хетерохрония при затваряне на краниален шев в карниворан. Вестник на еволюционната биология, 26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Гръбначни животни: сравнителна анатомия, функция, еволюция. McGraw-Hill.
  4. Kim, J., Kerr, J. Q. & Min, G. S. (2000). Молекулярна хетерохрония в ранното развитие на Drosophila. Известия на Националната академия на науките, 97(1), 212-216.
  5. Smith, K. K. (2003). Стрелка на времето: хетерохрония и еволюция на развитието. Международно списание за биология на развитието, 47(7-8), 613-621.