Heterocronias peramorfozė ir pedomorfozė (su pavyzdžiais)



The heterochronijos jie yra morfologinių pokyčių, kurie yra labai svarbūs makroevoliucijoje, rinkinys, kuris atsiranda keičiant ar koreguojant vystymosi greitį ir chronologiją. Jie skirstomi į dvi dideles šeimas: pedomorfozę ir peramorfozę.

Pirmasis, pedomorfozė, reiškia, kad suaugusieji sulaiko nepilnamečių aspektą, jei juos lyginame su pirmtakų rūšimis. Priešingai, peramorfozėje (taip pat vadinamoje recapituliacija) suaugusiems būdingos mažėjančios rūšys..

Kiekviena iš šių heterochronijų šeimų turi tris mechanizmus, kurie paaiškina minėtų modelių egzistavimą. Pedomorfozei yra progenezė, neotenas ir poslinkis, o peramorfozės mechanizmai yra hipermorfozė, pagreitis ir išankstinis poslinkis.

Šiuo metu vystymosi modelių ir evoliucijos santykių supratimas yra vienas iš ambicingiausių biologų tikslų, todėl gimsta „evo-devo“ disciplina. Heterocronijos yra pagrindinė šios šakos koncepcija.

Indeksas

  • 1 Kas yra heterochronijos?
  • 2 Kokiu lygmeniu atsiranda heterochronų??
  • 3 Kaip mokosi?
  • 4 ontogenetiniai procesai, turintys įtakos augimo spartai
    • 4.1 Pedormofozė
    • 4.2 Peramorfozė
  • 5 Pavyzdžiai
    • 5.1 Drosofilos vystymosi heterocronijos
    • 5.2 Salamandrai
    • 5.3 Žmonės
  • 6 Nuorodos

Kas yra heterochronijos?

Tradiciškai mes paprastai kalbame apie du evoliucinės biologijos, mikroevoliucijos ir makroevoliucijos pokyčių lygius. Pirmasis yra plačiai ištirtas ir siekia suprasti pokyčius, atsirandančius alelių dažniuose gyventojams.

Atvirkščiai, atsižvelgiant į pokyčių tipą, makroekonominį vystymąsi, tai reiškia, kad kaupiasi mikroįvairūs pokyčiai, kurie lemia įvairinimą. Garsus paleontologas ir evoliucinis biologas S. J. Gould nurodo du pagrindinius būdus, kaip gali įvykti makroekonominiai pokyčiai: naujovės ir heterochronijos.

Heterochronijos yra visi variantai, kurie atsiranda individo ontogenetinio vystymosi metu, atsižvelgiant į charakterio atsiradimo laiką arba jo formavimo greitį. Šis ontogenetinis pokytis turi filogenetinių pasekmių.

Atsižvelgiant į evoliucinę biologiją, heterochronija padeda paaiškinti įvairius reiškinius ir funkcijas kaip koncepciją, kuri suvienija modelį, skirtą paaiškinti įvairovę su reiškiniais, susijusiais su vystymusi..

Šiandien koncepcija įgijo daug populiarumo, o mokslininkai ją taiko įvairiais lygmenimis - jis nebėra vien tik morfologija - įskaitant ląstelių ir molekulinius lygius.

Kokiu lygmeniu atsiranda heterochronijų??

Palyginimas, nustatytas heterochronijose, atliekamas pagal palikuonių, palyginti su jų protėviais. Kitaip tariant, grupės palikuonys lyginami su išorine grupe. Šis reiškinys gali pasireikšti įvairiais lygmenimis - ar tai būtų populiacija ar rūšis.

Pavyzdžiui, mes suprantame, kad mūsų populiacijose ne visi vystymosi reiškiniai atsiranda tuo pačiu metu visuose individuose: dantų keitimo amžius populiacijoje nėra vienodas, nei pirmosios menstruacijų amžius merginose.

Svarbiausias veiksnys yra tyrimo metu naudojamas laikotarpis. Rekomenduojama, kad tai būtų laikinai ribotas glaudžiai susijusios grupės tyrimas.

Atvirkščiai, lyginant aukštesnius lygius (pvz., Phyla), naudojant apytikslį laiko tarpsnių atranką, bus pabrėžti ir atskleisti atskirtų skirtumų, kurių negalima panaudoti procesams, modeliai..

Kaip mokosi?

Paprasčiausias ir greičiausias būdas nustatyti galimus evoliucinius įvykius, kuriuos galima paaiškinti heterochronijomis, yra stebėti ir analizuoti iškastinį įrašą. Šios procedūros idėja yra atpažinti pokyčius, atsiradusius dėl dydžio ir amžiaus.

Paleontologų požiūriu heterochronijos yra pagrindiniai procesai, skirti suprasti tam tikros grupės evoliuciją ir sugebėti atsekti jų filogenetinius santykius.

Ontogenetiniai procesai, turintys įtakos augimo tempui

Pedormofozė

Pedomorphosis atsiranda tada, kai suaugusiems būdingos savybės ar savybės, būdingos nepilnamečiams.

Yra trys įvykiai, galintys sukelti pedomorfozę. Pirmasis yra progenezė, kur bruožo formavimo laikas sutrumpinamas, paprastai atsirandantis dėl lytinio brandumo.

Neoteonija, kita vertus, mažina ontogenetinio vystymosi pokyčių tempą. Todėl nepilnamečių bruožai yra išlaikomi suaugusiems. Galiausiai pokytis po poslinkio apima bruožą, kuris prasideda nuo vėlavimo.

Peramorfozė

Peramorfozė yra tam tikros suaugusiojo individo morfologijos perdėjimas arba išplėtimas, lyginant su jo protėviu.

Kaip ir pedomorfozėje, peramorfozę galima paaiškinti trimis įvykiais. Hipermorfozė apima vėlyvą brandinimo amžių, todėl kūnas auga iki brandos. Šis procesas yra ontogenetinio proceso pratęsimas.

Spartinimas reiškia valiutų kursų padidėjimą. Skirtingai nuo ankstesnio atvejo, pagreitis lytinio brandumo amžius tėvams ir palikuonims yra vienodas. Galiausiai išankstinis poslinkis reiškia ankstesnį bruožo atsiradimo pradžią.

Stuburiniuose gyvūnuose peramorfozė atrodo labiau teorinis, o ne tikrasis įvykis. Duomenų trūksta ir labai specifiniais šio proceso atvejais.

Pavyzdžiai

Heterochronija vystant Drosophila

Heterochronijos taip pat gali būti tiriamos molekuliniu lygiu ir yra skirtingos metodikos šiems tyrimams atlikti.

Pavyzdžiui, Kim et al. (2000) siekė suprasti heterochronijas ankstyvoje įvairių rūšių gyvūnų vystyme Drosophila - žinomas kaip vaisių skraidymas.

Rezultatai rodo, kad trijose įvertintose rūšyse (D. melanogaster, D. simulans, ir D. pseudoobscura) ankstyvuoju vystymosi etapu yra laikinas ontogenetinės trajektorijos poslinkis. D. simulans parodė ankstesnius ekspresijos modelius, po to - D. melanogaster ir baigiant ir D. pseudoobscura.

Laiko skalės, kuriose genų ekspresija tarp rūšių pasikeitė, buvo mažiau nei pusvalandis. Autoriai spėja, kad egzistuoja epigenetinio tipo sąveika tarp tiriamų genų ekspresijos ir ląstelių ciklo sinchronizavimo, dėl kurių atsiranda morfologiniai skirtumai tarp rūšies.

Salamandrai

Salamandrai yra klasikinis neotenų, ypač rūšies, pavyzdys Ambystoma mexicanum. Šios rūšies suaugusiesiems būdingos žiaunos, būdingos nepilnamečiams.

Žmogus

Manoma, kad žmonių morfologija yra neoteninio įvykio rezultatas. Jei lyginame, pavyzdžiui, mūsų kaukolės struktūras, mes surasime daugiau panašumų su mūsų simianto protėvio nepilnamečių forma nei suaugusiųjų variantais.

Nuorodos

  1. Goswami, A., Foley, L. ir Weisbecker, V. (2013). Didelės heterochrijos modeliai ir pasekmės karnavano kranų siūlių uždarymui. Evoliucinės biologijos leidinys, 26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Stuburiniai: lyginamoji anatomija, funkcija, evoliucija. McGraw-Hill.
  4. Kim, J., Kerr, J. Q. & Min, G. S. (2000). Molekulinė heterochronija pradžioje Drosophila. Nacionalinės mokslų akademijos darbai, 97(1), 212-216.
  5. Smith, K. K. (2003). Laiko rodyklė: heterochronija ir raidos raida. Tarptautinis plėtros biologijos leidinys, 47(7-8), 613-621.