Plik heterochronie są zbiorem zmian morfologicznych - kluczowych w makroewolucji - które zachodzą w wyniku modyfikacji lub uporządkowania szybkości i chronologii rozwoju. Są podzielone na dwie duże rodziny: pedomorfozę i peramorfozę.
Pierwsza, pedomorfoza, odnosi się do zachowania młodego wyglądu przez dorosłego, jeśli porównamy go z gatunkiem przodka. W przeciwieństwie do tego, w peramorfozie (znanej również jako rekapitulacja) dorosłe osobniki wykazują przesadne cechy u gatunków potomnych..
Każda z tych rodzin heterochronii ma z kolei trzy mechanizmy, które pozwalają wyjaśnić istnienie wspomnianych wzorców. W przypadku pedomorfozy są one progenezą, neotenią i post-przemieszczeniem, podczas gdy mechanizmy peramorfozy to hipermorfoza, przyspieszenie i przed przemieszczeniem..
Obecnie zrozumienie związku między wzorcami rozwoju a ewolucją jest jednym z najbardziej ambitnych celów biologów i dlatego narodziła się dyscyplina „evo-devo”. Heterochronie to kluczowa koncepcja w tej branży.
Indeks artykułów
Tradycyjnie mówi się o dwóch poziomach zmian w biologii ewolucyjnej, mikroewolucji i makroewolucji. Pierwsza jest szeroko badana i stara się zrozumieć zmiany zachodzące w częstości alleli u członków populacji..
W przeciwieństwie do tego, zgodnie z kursem walutowym, makroewolucja implikuje akumulację zmian na poziomie mikroewolucyjnym, które prowadzą do dywersyfikacji. Słynny paleontolog i biolog ewolucyjny S. J. Gould wskazuje na dwa główne sposoby, w jakie mogą zachodzić zmiany makroewolucyjne: innowacje i heterochronie..
Heterochronie to cały zbiór wariacji, które zachodzą podczas rozwoju ontogenetycznego jednostki, w zakresie czasu pojawienia się postaci lub tempa jej powstawania. Ta zmiana ontogenetyczna ma konsekwencje filogenetyczne.
W świetle biologii ewolucyjnej heterochronie służą wyjaśnieniu szerokiego zakresu zjawisk i funkcjonują jako pojęcie, które jednoczy model wyjaśniający różnorodność ze zjawiskami związanymi z rozwojem..
Dziś koncepcja zyskała dużą popularność i badacze stosują ją na różnych poziomach - nie rozumie już wyłącznie morfologii - w tym na poziomie komórkowym i molekularnym..
Porównanie ustalone w heterochroniach dokonywane jest na podstawie potomków w porównaniu z ich przodkami. Innymi słowy, potomkowie grupy porównuje się do grupy zewnętrznej. Zjawisko to może występować na różnych poziomach - nazwij to populacją lub gatunkiem..
Przykładowo zdajemy sobie sprawę, że w naszych populacjach nie wszystkie zjawiska rozwojowe występują w tym samym czasie u wszystkich osobników: wiek zmieniających się zębów nie jest jednorodny w populacji, podobnie jak wiek pierwszej miesiączki u dziewcząt..
Kluczowym czynnikiem jest ramy czasowe zastosowane w badaniu. Zaleca się, aby było to czasowo ograniczone badanie blisko spokrewnionej grupy.
Odwrotnie, uwydatnione zostaną porównania na wyższych poziomach (na przykład podklasy) z wykorzystaniem przybliżonego próbkowania okresów i ujawnią punktowane wzorce różnic, których nie można wykorzystać do wnioskowania o procesach..
Najprostszym i najszybszym sposobem wskazania potencjalnych zdarzeń ewolucyjnych, które można wyjaśnić heterochroniami, jest obserwacja i analiza zapisu kopalnego. Chodzi o to, aby móc rozpoznać zmiany, które zaszły pod względem rozmiaru i wieku.
Z punktu widzenia paleontologów heterochronie są kluczowymi procesami pozwalającymi zrozumieć ewolucję określonej grupy i móc prześledzić relacje filogenetyczne między nimi..
Pedomorfoza występuje, gdy postacie dorosłe wykazują typowe cechy lub cechy osobników młodocianych.
Istnieją trzy zdarzenia, które mogą prowadzić do pedomorfozy. Pierwszym jest progeneza, w której skraca się czas powstawania cechy, na ogół spowodowany postępem w dojrzałości płciowej.
Neotonia natomiast ogranicza tempo zmian w rozwoju ontogenetycznym. Dlatego młodzieńcze cechy są zachowane u osoby dorosłej. Wreszcie, post-wysiedlenie wiąże się z rozwojem cechy o późnym początku..
Peramorfoza to wyolbrzymienie lub rozszerzenie pewnej morfologii dorosłego osobnika w porównaniu z jego przodkiem.
Podobnie jak w pedomorfozie, peramorfozę można wyjaśnić trzema zdarzeniami. Hipermorfoza obejmuje opóźnienie w dojrzewaniu, więc organizm rośnie aż do osiągnięcia dojrzałości. Proces ten stanowi rozszerzenie procesu ontogenetycznego.
Przyspieszenie odnosi się do wzrostu kursów walutowych. W przeciwieństwie do poprzedniego przypadku, w przyspieszeniu wiek dojrzałości płciowej jest taki sam dla przodków i potomków. Wreszcie, pre-przemieszczenie odnosi się do najwcześniejszego początku pojawienia się cechy.
U kręgowców peramorfoza wydaje się być bardziej modelem teoretycznym niż wydarzeniem, które ma miejsce w rzeczywistości. Istnieje niewiele danych iw bardzo konkretnych przypadkach dotyczących procesu.
Heterochronie można również badać na poziomie molekularnym i istnieją różne metodologie przeprowadzania tych badań.
Na przykład Kim i wsp. (2000) starali się zrozumieć heterochronie we wczesnym rozwoju różnych gatunków Drosophila - znany jako muszka owocowa.
Wyniki sugerują, że w trzech ocenianych gatunkach (D. melanogaster, D. simulans, Y D. pseudoobscura) następuje czasowe przemieszczenie trajektorii ontogenetycznej we wczesnych stadiach rozwoju. D. simulans pokazał wcześniejsze wzorce ekspresji, a następnie D. melanogaster a kończąc na i D. pseudoobscura.
Skale czasowe, w których ekspresja genów różniła się między gatunkami, wynosiła mniej niż pół godziny. Autorzy spekulują, że istnieją interakcje epigenetyczne między ekspresją badanych genów a synchronizacją cyklu komórkowego, które prowadzą do różnic morfologicznych między gatunkami..
Salamandry są klasycznym przykładem neotenii, a konkretnie tego gatunku Ambystoma mexicanum. Postacie dorosłe tego gatunku mają charakterystyczne skrzela, typowe dla stadiów młodocianych..
Spekuluje się, że morfologia człowieka jest wytworem zdarzenia neotenii. Jeśli porównamy na przykład struktury naszej czaszki, znajdziemy więcej podobieństw z młodocianą formą naszego małpiego przodka niż z odmianami dorosłymi..
Jeszcze bez komentarzy