Heterokron peramorfos och pedomorfos (med exempel)

4131
Philip Kelley

De heterokronier de är en uppsättning morfologiska förändringar - avgörande för makroevolution - som uppstår på grund av modifieringar eller arrangemang i utvecklingshastigheten och kronologin. De klassificeras i två stora familjer: pedomorfos och peramorfos.

Den första, pedomorfos, hänvisar till den vuxnas behållande av ungdomsutseendet, om vi jämför dem med förfaderns art. Däremot uppvisar vuxna i peramorphosis (även känd som recapitulation) överdrivna egenskaper hos de efterföljande arterna..

Källa: I, Drow male [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) eller CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Var och en av dessa heterokronfamiljer har i sin tur tre mekanismer som gör det möjligt att förklara förekomsten av de ovannämnda mönstren. För pedomorfos är de progenes, neoteny och post-displacement, medan mekanismerna för peramorphosis är hypermorphosis, acceleration och pre-displacement..

För närvarande är förståelse för förhållandet mellan utvecklingsmönster och evolution ett av de mest ambitiösa målen för biologer, och det var därför "evo-devo" -disciplinen föddes. Heterokronier är ett nyckelbegrepp i denna gren.

Artikelindex

  • 1 Vad är heterokronier?
  • 2 På vilken nivå förekommer heterokronier?
  • 3 Hur studerar du??
  • 4 Ontogenetiska processer som påverkar tillväxttakten
    • 4.1 Pedorfos
    • 4.2 Peramorfos
  • 5 Exempel
    • 5.1 Heterokronier i utvecklingen av Drosophila
    • 5.2 Salamandrar
    • 5.3 Människor
  • 6 Referenser

Vad är heterokronier?

Traditionellt talar man om två nivåer av förändringar i evolutionär biologi, mikroevolution och makroevolution. Den första studeras i stor utsträckning och försöker förstå de förändringar som sker i allelfrekvenser hos medlemmarna i en befolkning..

Däremot innebär den enligt växelkursen makroevolutionen ackumulering av förändringar på en mikroevolutionär nivå som leder till diversifiering. Den berömda paleontologen och evolutionsbiologen S. J. Gould påpekar två huvudsakliga sätt på vilka makroevolutionär förändring kan ske: innovation och heterokronier..

Heterokronier är alla dessa variationer som uppstår under en individs ontogenetiska utveckling, när det gäller tidpunkten för en karaktär eller hur snabbt den bildas. Denna ontogenetiska förändring har fylogenetiska konsekvenser.

Mot bakgrund av evolutionär biologi tjänar heterokronier till att förklara ett brett spektrum av fenomen och fungerar som ett koncept som förenar en modell för att förklara mångfald med fenomen relaterade till utveckling..

Idag har konceptet blivit mycket populärt och forskare använder det på olika nivåer - det förstår inte längre uteslutande morfologi - inklusive cellulära och molekylära nivåer..

På vilken nivå förekommer heterokronier?

Jämförelsen i heterokronierna görs baserat på ättlingar jämfört med deras förfäder. Med andra ord jämförs ättlingarna till en grupp med den yttre gruppen. Detta fenomen kan förekomma på olika nivåer - kallar det population eller art..

Vi är till exempel medvetna om att i våra populationer inte alla utvecklingsfenomen förekommer samtidigt hos alla individer: åldern för att byta tänder är inte homogen i befolkningen, och inte heller åldern för den första menstruationen hos flickor.

En nyckelfaktor är den tidsram som används i studien. Det rekommenderas att det är en tillfälligt begränsad studie av en närbesläktad grupp.

Omvänt kommer jämförelser på högre nivåer (till exempel phyla) med användning av ungefärliga samplingar av tidsperioder att betonas och avslöjar poängmönster av skillnader som inte kan användas för att sluta processer..

Hur studerar du?

Det enklaste och snabbaste sättet att lokalisera de potentiella evolutionära händelserna som kan förklaras av heterokronier är att observera och analysera de fossila uppgifterna. Tanken i denna procedur är att kunna känna igen de förändringar som har skett i termer av storlek och ålder.

Ur paleontologernas synvinkel är heterokronier viktiga processer för att förstå utvecklingen av en viss grupp och för att kunna spåra fylogenetiska förhållanden mellan dem..

Ontogenetiska processer som påverkar tillväxttakten

Pedormofos

Pedomorfos uppstår när vuxna former uppvisar typiska egenskaper eller egenskaper hos ungdomar.

Det finns tre händelser som kan leda till pedomorfos. Den första är avkomma, där tidpunkten för bildandet av egenskapen förkortas, generellt orsakad av framsteg i sexuell mognad.

Neotheony, å andra sidan, minskar förändringshastigheten i ontogenetisk utveckling. Därför bibehålls de ungdomliga funktionerna hos den vuxna. Slutligen involverar efterförflyttning utvecklingen av ett sena drag..

Peramorphosis

Peramorfos är en överdrift eller en förlängning av en viss morfologi hos den vuxna individen, jämfört med dess förfader.

Som vid pedomorfos kan peramorfos förklaras av tre händelser. Hypermorfos omfattar en fördröjning i mognadens ålder, så kroppen växer tills mognaden anländer. Denna process representerar en förlängning av den ontogenetiska processen.

Acceleration avser växelkursökningen. Till skillnad från föregående fall är åldern för sexuell mognad i acceleration densamma för förfäder och ättlingar. Slutligen hänvisar förförflyttning till det tidigaste uppkomsten av ett drag.

Hos ryggradsdjur verkar peramorfos vara mer av en teoretisk modell än en händelse som inträffar i verkligheten. Det finns knappa data och i mycket specifika fall av processen.

Exempel

Heterokronier i utvecklingen av Drosophila

Heterokronier kan också studeras på molekylär nivå och det finns olika metoder för att utföra dessa undersökningar.

Till exempel försökte Kim et al. (2000) förstå heterokronier i tidig utveckling av olika arter av Drosophila - känd som en fruktfluga.

Resultaten tyder på att de tre utvärderade arterna (D. melanogaster, D. simulans, Y D. pseudoobscura) det finns en tidsmässig förskjutning av den ontogenetiska banan i de tidiga utvecklingsstadierna. D. simulans visade tidigare uttrycksmönster, följt av D. melanogaster och slutar med och D. pseudoobscura.

Tidsskalorna under vilka genuttryck varierade mellan arterna var mindre än en halvtimme. Författarna spekulerar att det finns epigenetiska interaktioner mellan uttrycket av de studerade generna och synkroniseringen av cellcykeln som leder till morfologiska skillnader mellan arter..

Salamanders

Salamandrar är det klassiska exemplet på neoteny, speciellt arten Ambystoma mexicanum. De vuxna formerna av denna art uppvisar sina karakteristiska gälar, typiska för de unga stadierna..

Människor

Det spekuleras att människans morfologi är en produkt av en neoteny-händelse. Om vi ​​till exempel jämför strukturen i vår skalle, hittar vi fler likheter med en juvenil form av vår simian förfader än med vuxna variationer.

Referenser

  1. Goswami, A., Foley, L., & Weisbecker, V. (2013). Mönster och konsekvenser av omfattande heterokroni i stängning av köttätande kranial sutur. Journal of evolutionary biology26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  4. Kim, J., Kerr, J. Q., & Min, G. S. (2000). Molekylär heterokroni i den tidiga utvecklingen av DrosophilaProceedings of the National Academy of Sciences97(1), 212-216.
  5. Smith, K. K. (2003). Tids pil: heterokroni och utvecklingens utveckling. International Journal of Developmental Biology47(7-8), 613-621.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.