Heterokronije peramorfoza i pedomorfoza (s primjerima)



heterochronies oni su skup morfoloških promjena - koje su presudne u makroevoluciji - koje se događaju modifikacijama ili prilagodbama brzine i kronologije razvoja. Razvrstavaju se u dvije velike obitelji: pedomorfozu i peramorfozu.

Prvi, pedomorfoza, odnosi se na zadržavanje juvenilnog aspekta od strane odrasle osobe, ako ih usporedimo s prethodnim vrstama. Nasuprot tome, u peramorfozi (poznatoj i kao rekapitulacija) odrasli predstavljaju pretjerane osobine u silaznoj vrsti.

Svaka od tih obitelji heterochronies ima tri mehanizma koji objašnjavaju postojanje navedenih obrazaca. Za pedomorfozu su progeneza, neotenija i post-pomak, dok su mehanizmi peramorfoze hipermorfoza, ubrzanje i pre-premještanje.

Trenutno je razumijevanje odnosa razvojnih obrazaca i evolucije jedan od najambicioznijih ciljeva biologa i stoga se rađa disciplina "evo-devo". Heterokroni su ključni koncept u ovoj grani.

indeks

  • 1 Što su heterohronije?
  • 2 Na kojoj se razini javljaju heterohronije??
  • 3 Kako učite?
  • 4 ontogenetski procesi koji utječu na brzinu rasta
    • 4.1 Pedormofoza
    • 4.2 Peramorfoza
  • 5 Primjeri
    • 5.1 Heterokronije u razvoju Drosophile
    • 5.2
    • 5.3 Ljudi
  • 6 Reference

Što su heterohronije?

Tradicionalno, obično govorimo o dvije razine promjena u evolucijskoj biologiji, mikroevoluciji i makroevoluciji. Prvi je široko proučavan i nastoji razumjeti promjene koje se događaju na frekvencijama alela u članovima populacije.

Nasuprot tome, prema vrsti promjene, makroevolucija podrazumijeva akumulaciju mikroevolucijskih promjena koje dovode do diversifikacije. Čuveni paleontolog i evolucijski biolog S. J. Gould ističe dva glavna načina na koji se mogu dogoditi makroevolucijske promjene: inovacije i heterohronije.

Heterohroni su sve one varijacije koje se javljaju tijekom ontogenetskog razvoja pojedinca, u smislu vremena pojavljivanja lika ili brzine njegovog formiranja. Ova ontogenetska promjena ima filogenetske posljedice.

U svjetlu evolucijske biologije, heterochrony služi da objasni širok raspon pojava i funkcionira kao koncept koji objedinjuje model koji objašnjava raznolikost s fenomenima vezanim uz razvoj.

Danas je koncept stekao veliku popularnost i istraživači ga primjenjuju na različitim razinama - više ne uključuje isključivo morfologiju - uključujući staničnu i molekularnu razinu.

Na kojoj se razini pojavljuju heterochronies??

Usporedba utvrđena u heterochronies napravljena je prema potomcima u usporedbi s njihovim precima. Drugim riječima, potomci skupine uspoređuju se s vanjskom skupinom. Ovaj fenomen može se pojaviti na različitim razinama - bilo da je riječ o populaciji ili vrsti.

Primjerice, svjesni smo da u našim populacijama nisu svi razvojni fenomeni prisutni u isto vrijeme u svim pojedincima: dob mijenjanja zuba nije homogena u populaciji, kao ni starost prve menstruacije u djevojčica..

Ključni čimbenik je vremenski okvir koji se koristi u studiji. Preporučuje se da bude vremenski ograničena studija blisko povezane skupine.

Nasuprot tome, usporedbe na višim razinama (na primjer, phyla) pomoću približnog uzorkovanja vremenskih razdoblja, naglasit će i otkriti isprekidane obrasce razlika koje se ne mogu koristiti za zaključivanje procesa.

Kako učiš?

Najjednostavniji i najbrži način da se odrede potencijalni evolucijski događaji koji se mogu objasniti heterohronijima je kroz promatranje i analizu fosilnih zapisa. Ideja u ovom postupku je prepoznati promjene koje su se dogodile u smislu veličine i dobi.

Sa stajališta paleontologa, heterohronije su ključni procesi koji razumiju evoluciju određene skupine i mogu pratiti filogenetske odnose između njih..

Ontogenetski procesi koji utječu na brzinu rasta

Pedormofosis

Pademorfoza nastaje kada odrasli oblici pokazuju osobine ili karakteristike tipične za maloljetnike.

Postoje tri događaja koji mogu dovesti do pedomorfoze. Prva je progeneza, gdje se vrijeme formiranja crte skraćuje, obično uzrokovano napredovanjem spolne zrelosti.

Neoteonija, s druge strane, smanjuje brzinu promjene u ontogenetskom razvoju. Zbog toga se kod odrasle osobe održavaju juvenilne osobine. Konačno, post-raseljavanje uključuje razvoj osobine koja počinje s odgodom.

Peramorfosis

Peramorfoza je pretjerivanje ili proširenje određene morfologije odrasle osobe u usporedbi s njezinim pretkom..

Kao i kod pedomorfoze, peramorfoza se može objasniti s tri događaja. Hipermorfoza pokriva kašnjenje u dobi sazrijevanja, stoga tijelo raste dok ne stigne zrelost. Ovaj proces predstavlja produžetak ontogenetskog procesa.

Ubrzanje se odnosi na povećanje tečaja. Za razliku od prethodnog slučaja, u ubrzanju je starost spolne zrelosti ista za pretke i potomke. Konačno, pre-premještanje se odnosi na najraniji početak pojave osobine.

Kod kralježnjaka se čini da je peramorfoza više teoretski model nego događaj koji se zbiva u stvarnosti. Postoji vrlo malo podataka iu vrlo specifičnim slučajevima procesa.

Primjeri

Heterohronija u razvoju Drosophila

Heterohronije se također mogu proučavati na molekularnoj razini i postoje različite metodologije za provođenje tih istraživanja.

Primjerice, Kim i suradnici (2000.) pokušali su razumjeti heterohrone u ranom razvoju različitih vrsta Drosophila - poznata kao voćna mušica.

Rezultati upućuju na to da je kod tri vrste koje su ocijenjene (D. melanogaster, D. simulans, i D. pseudoobscura) postoji privremeno pomicanje ontogenetske putanje u ranim fazama razvoja. D. simulans pokazali su ranije obrasce izraza, nakon čega slijedi D. melanogaster i završava s i D. pseudoobscura.

Vremenske skale u kojima je ekspresija gena između vrsta varirala manje od pola sata. Autori spekuliraju da postoje interakcije epigenetskog tipa između ekspresije istraživanih gena i sinkronizacije staničnog ciklusa koje vode do morfoloških razlika između vrsta..

daždevnjaci

Salamanderi su klasičan primjer neotenije, posebno vrste Ambystoma mexicanum. Odrasli oblici ove vrste pokazuju svoje karakteristične škrge, tipične za juvenilne faze.

ljudski

Pretpostavlja se da je morfologija ljudi proizvod događaja neotenije. Ako usporedimo strukture naše lubanje, na primjer, naći ćemo više sličnosti s maloljetnim oblikom našeg majmunskog pretka nego s varijacijama odraslih..

reference

  1. Goswami, A., Foley, L., & Weisbecker, V. (2013). Uzorci i implikacije ekstenzivne heterochrony u zatvaranju karnevorskih kranijalnih šava. Časopis evolucijske biologije, 26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
  4. Kim, J., Kerr, J. Q., i Min, G.S. (2000). Molekularna heterohronija u ranom razvoju. \ T Drosophila. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti, 97(1), 212-216.
  5. Smith, K.K. (2003). Vremenska strelica: heterochrony i evolucija razvoja. Međunarodni časopis za razvojnu biologiju, 47(7-8), 613-621.