Heterocronias peramorfoze un pedomorfoze (ar piemēriem)



The heterohroni tie ir morfoloģisko izmaiņu kopums - kas ir būtisks makroevolūcijā -, kas notiek, mainot vai pielāgojot attīstības ātrumu un hronoloģiju. Tie ir iedalīti divās lielās ģimenēs: pedomorfoze un peramorfoze.

Pirmais, pedomorfoze, attiecas uz nepilngadīgā aspekta saglabāšanu pieaugušajam, ja mēs tos salīdzinām ar iepriekšējām sugām. Turpretī peramorfozē (pazīstams arī kā recapitulation) pieaugušajiem ir pārspīlēti raksturīgi dilstošas ​​sugas..

Katrai no šīm heterohronu ģimenēm ir trīs mehānismi, kas izskaidro iepriekšminēto modeļu esamību. Pedomorfozei ir progenesis, neotēns un pārošanās, savukārt peramorfozes mehānismi ir hipermorfoze, paātrinājums un iepriekšēja pārvietošanās..

Pašlaik attīstības modeļu un evolūcijas attiecību izpratne ir viens no ambiciozākajiem biologu mērķiem, un tāpēc ir radusies disciplīna „evo-devo”. Heterokroni ir šīs nozares galvenais jēdziens.

Indekss

  • 1 Kas ir heterohroni?
  • 2 Kādā līmenī notiek heterochronijas??
  • 3 Kā jūs mācāties?
  • 4 ontogenētiskie procesi, kas ietekmē izaugsmes ātrumu
    • 4.1 Pedormofoze
    • 4.2 Peramorfoze
  • 5 Piemēri
    • 5.1 Heterokronijas Drosophila attīstībā
    • 5.2. Salamandri
    • 5.3 Cilvēki
  • 6 Atsauces

Kas ir heterochronijas?

Tradicionāli mēs parasti runājam par diviem evolūcijas bioloģijas, mikroevolucijas un makroekonomikas pārmaiņu līmeņiem. Pirmais ir plaši pētīts, un tā mērķis ir saprast, kādas pārmaiņas rodas alēļu frekvencēs iedzīvotāju vidū.

Pretēji tam, atkarībā no pārmaiņu veida, makroekonomikas attīstība, ir jāapkopo mikroevolucionāras izmaiņas, kas noved pie diversifikācijas. Slavenais paleontologs un evolucionārais biologs S. J. Gould norāda uz diviem galvenajiem veidiem, kā var notikt makroevolucionārās pārmaiņas: inovācija un heterochronijas.

Heterochronijas ir visas izmaiņas, kas rodas indivīda ontogenētiskās attīstības laikā rakstura izskatu vai tās veidošanās ātruma ziņā. Šai ontogenētiskajai izmaiņai ir filogenētiskas sekas.

Ņemot vērā evolucionāro bioloģiju, heterohronija kalpo, lai izskaidrotu plašu parādību loku un funkciju kā koncepciju, kas apvieno modeli, lai izskaidrotu dažādību ar parādībām, kas saistītas ar attīstību.

Mūsdienās šī koncepcija ir ieguvusi lielu popularitāti, un pētnieki to izmanto dažādos līmeņos - tas vairs neietver tikai morfoloģiju - ieskaitot šūnu un molekulāro līmeni.

Kādā līmenī notiek heterochronijas??

Salīdzinājums, kas izveidots heterochronijās, tiek veikts pēc pēcnācējiem, salīdzinot ar viņu priekštečiem. Citiem vārdiem sakot, grupas pēcnācēji tiek salīdzināti ar ārējo grupu. Šī parādība var notikt dažādos līmeņos - vai nu populācijā vai sugā.

Piemēram, mēs apzināmies, ka mūsu populācijās ne visas attīstības parādības notiek vienlaicīgi visos indivīdos: zobu maiņas laikmets nav viendabīgs iedzīvotājiem, un arī pirmā menstruāciju vecums meitenēm.

Galvenais faktors ir pētījumā izmantotais laika grafiks. Ieteicams, lai tas būtu īslaicīgi ierobežots pētījums par cieši saistītu grupu.

Turpretī salīdzinājumi augstākos līmeņos (piemēram, phyla), izmantojot aptuvenu laika periodu paraugu ņemšanu, uzsvērs un atklās atšķirības, kas nevar tikt izmantotas, lai secinātu secinājumus..

Kā jūs mācāties?

Vienkāršākais un ātrākais veids, kā noteikt potenciālos evolūcijas notikumus, kurus var izskaidrot ar heterochronijām, ir fosilā ieraksta novērošana un analīze. Šīs procedūras ideja ir atpazīt izmaiņas, kas radušās lieluma un vecuma ziņā.

No paleontologu viedokļa heterochronijas ir galvenie procesi, lai izprastu konkrētas grupas evolūciju un spētu izsekot to ģenētiskās attiecības..

Ontogenētiskie procesi, kas ietekmē izaugsmes tempu

Pedormofoze

Pedomoroze rodas, ja pieaugušajiem ir raksturīgas nepilngadīgajiem raksturīgas īpašības vai īpašības.

Ir trīs notikumi, kas var novest pie pedomorfozes. Pirmais ir progenesis, kur īpatnības veidošanās laiks tiek saīsināts, ko parasti izraisa seksuālā brieduma attīstība.

Neoteonija, no otras puses, samazina ontogenētiskās attīstības pārmaiņu tempu. Tāpēc nepilngadīgo pazīmes tiek saglabātas pieaugušajiem. Visbeidzot, pēc pārvietošanas ir jāizveido iezīme, kas sākas ar kavēšanos.

Peramorfoze

Peramorfoze ir pārspīlēta vai paplašināta pieauguša indivīda morfoloģija, salīdzinot ar tās priekštečiem.

Tāpat kā pedomorfozē, peramorfozi var izskaidrot ar trim notikumiem. Hipermorfoze aptver nogatavināšanas vecumu, tāpēc ķermenis aug līdz brieduma sasniegšanai. Šis process ir ontogenētiskā procesa paplašinājums.

Paātrinājums attiecas uz valūtas kursu pieaugumu. Atšķirībā no iepriekšējā gadījuma, paātrinājumā dzimumbrieduma vecums ir vienāds priekštečiem un pēcnācējiem. Visbeidzot, iepriekšēja pārvietošana attiecas uz agrāko iezīmes parādīšanās sākumu.

Mugurkaulniekiem peramorfoze, šķiet, ir vairāk teorētisks modelis nekā reāli notiekošs notikums. Ir ierobežoti dati un ļoti specifiski procesa gadījumi.

Piemēri

Heterohronija Drosophila

Heterochronijas var pētīt arī molekulārā līmenī, un ir dažādas metodoloģijas šo pētījumu veikšanai.

Piemēram, Kim et al. (2000) mēģināja saprast heterochronijas dažādu sugu agrīnajā attīstībā Drosophila - pazīstams kā augļu lidojums.

Rezultāti liecina, ka trijās novērtētajās sugās (D. melanogaster, D. simulans, un D. pseudoobscura) uzkrāšanās ontogenētiskā trajektorija īslaicīgi pārvietojas attīstības sākumposmā. D. simulans parādīja agrākus izteiksmes modeļus, kam sekoja D. melanogaster un beidzas ar un D. pseudoobscura.

Laika skalas, kurās gēnu ekspresija starp sugām mainījās, bija mazāka par pusstundu. Autori spekulē, ka pastāv epigenetiskā tipa mijiedarbība starp pētīto gēnu ekspresiju un šūnu cikla sinhronizāciju, kas izraisa morfoloģiskās atšķirības starp sugām..

Salamandri

Salamandri ir klasisks neoteny, īpaši sugas, piemērs Ambystoma mexicanum. Šīs sugas pieaugušo formām piemīt raksturīgās žaunas, kas ir raksturīgas nepilngadīgo posmiem.

Cilvēks

Ir spekulēts, ka cilvēku morfoloģija ir neoteniska notikuma rezultāts. Ja mēs salīdzinām, piemēram, mūsu galvaskausa struktūras, mēs atradīsim vairāk līdzību ar mūsu simian senču nepilngadīgo formu, nevis ar pieaugušo variācijām.

Atsauces

  1. Goswami, A., Foley, L. un Weisbecker, V. (2013). Plašas heterohronijas raksti un sekas karnivāna galvaskausa šuvju slēgšanā. Evolūcijas bioloģijas žurnāls, 26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larsons, A., Obers, W.C. & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcija, evolūcija. McGraw-Hill.
  4. Kim, J., Kerr, J. Q., & Min, G. S. (2000). Molekulārā heterochronija agrīnajā attīstībā Drosophila. Valsts Zinātņu akadēmijas darbi, 97(1), 212-216.
  5. Smith, K. K. (2003). Laika bultiņa: heterochrony un attīstības attīstība. Starptautiskais attīstības bioloģijas žurnāls, 47(7-8), 613-621.