Heterocronias peramorfosis และ pedomorfosis (พร้อมตัวอย่าง)



heterochronies มันเป็นชุดของการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา - มีความสำคัญในการแก้ไขในระดับมหภาค - ที่เกิดขึ้นจากการแก้ไขหรือปรับความเร็วและลำดับเหตุการณ์ของการพัฒนา พวกเขาแบ่งออกเป็นสองครอบครัวใหญ่: pedomorfosis และ peramorfosis.

ครั้งแรกที่ pedomorfosis หมายถึงการเก็บรักษาของด้านเด็กและเยาวชนโดยผู้ใหญ่ถ้าเราเปรียบเทียบพวกเขากับสายพันธุ์บรรพบุรุษ ในทางตรงกันข้ามใน peramorphosis (หรือเรียกอีกอย่างว่า recapitulation) ผู้ใหญ่นำเสนอลักษณะที่พูดเกินจริงในสายพันธุ์จากมากไปน้อย.

แต่ละครอบครัวของ heterochronies เหล่านี้มีสามกลไกที่อธิบายการดำรงอยู่ของรูปแบบดังกล่าว สำหรับ pedomorphosis คือ progenesis, neoteny และ post-displacement, ในขณะที่กลไกของ peramorphosis คือ hypermorphosis, การเร่งและ pre-displacement.

ขณะนี้การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบการพัฒนาและวิวัฒนาการเป็นหนึ่งในเป้าหมายที่ทะเยอทะยานที่สุดของนักชีววิทยาและดังนั้นจึงเกิดการฝึกฝน "evo-devo" ของวินัย Heterocronies เป็นแนวคิดสำคัญในสาขานี้.

ดัชนี

  • 1 heterochronies คืออะไร?
  • 2 heterochronies เกิดขึ้นในระดับใด?
  • 3 คุณเรียนอย่างไร?
  • 4 กระบวนการออนโทเจเนติกที่มีผลต่อความเร็วในการเติบโต
    • 4.1 Pedormofosis
    • 4.2 peramorfosis
  • 5 ตัวอย่าง
    • 5.1 Heterocronias ในการพัฒนาดรอสโซฟิล่า
    • 5.2 ซาลาแมนเดอร์
    • 5.3 มนุษย์
  • 6 อ้างอิง

heterochronies คืออะไร?

ตามเนื้อผ้าเรามักจะพูดคุยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสองระดับในชีววิทยาวิวัฒนาการวิวัฒนาการขนาดเล็กและระดับมหภาค ครั้งแรกคือการศึกษาอย่างกว้างขวางและพยายามที่จะเข้าใจการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในความถี่อัลลีลในสมาชิกของประชากร.

ในทางตรงกันข้ามตามประเภทของการเปลี่ยนแปลง macroevolution หมายถึงการสะสมของการเปลี่ยนแปลง microevolutionary ที่นำไปสู่การกระจายความเสี่ยง นักบรรพชีวินวิทยาที่มีชื่อเสียงและนักชีววิทยาวิวัฒนาการเอสเจ. กูลด์ชี้ให้เห็นสองวิธีหลักที่การเปลี่ยนแปลงในระดับมหภาคสามารถเกิดขึ้นได้: นวัตกรรมและ heterochronies.

Heterochronies เป็นชุดของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระหว่างการพัฒนา ontogenetic ของบุคคลในแง่ของเวลาของการปรากฏตัวของตัวละครหรือในอัตราการก่อตัวของมัน การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนี้มีผลต่อวิวัฒนาการทางสายวิวัฒนาการ.

ในแง่ของชีววิทยาวิวัฒนาการ heterochrony ทำหน้าที่อธิบายปรากฏการณ์และฟังก์ชั่นหลากหลายเป็นแนวคิดที่รวมแบบจำลองเพื่ออธิบายความหลากหลายกับปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา.

ทุกวันนี้แนวคิดดังกล่าวได้รับความนิยมอย่างมากและนักวิจัยได้นำไปใช้ในระดับต่าง ๆ - ไม่รวมถึงสัณฐานวิทยาอีกต่อไป - รวมถึงระดับเซลล์และโมเลกุล.

heterochronies เกิดขึ้นในระดับใด?

การเปรียบเทียบที่จัดตั้งขึ้นใน heterochronies ทำตามลูกหลานเมื่อเทียบกับบรรพบุรุษของพวกเขา กล่าวอีกนัยหนึ่งลูกหลานของกลุ่มจะถูกเปรียบเทียบกับกลุ่มภายนอก ปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ในหลายระดับไม่ว่าจะเป็นประชากรหรือเผ่าพันธุ์.

ตัวอย่างเช่นเราทราบว่าในประชากรของเราไม่ใช่ปรากฏการณ์การพัฒนาทั้งหมดที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันในทุกคน: อายุของการเปลี่ยนฟันไม่เหมือนกันในประชากรและไม่ใช่อายุของการมีประจำเดือนครั้งแรกในเด็กผู้หญิง.

ปัจจัยสำคัญคือกรอบเวลาที่ใช้ในการศึกษา ขอแนะนำว่าเป็นการศึกษาแบบ จำกัด เวลาชั่วคราวของกลุ่มที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด.

ในทางกลับกันการเปรียบเทียบในระดับที่สูงขึ้น (ตัวอย่างเช่น phyla) โดยใช้การสุ่มตัวอย่างโดยประมาณของช่วงเวลาจะเน้นและเปิดเผยรูปแบบของความแตกต่างแบบ punctuated ที่ไม่สามารถใช้ในการอนุมานกระบวนการ.

คุณเรียนอย่างไร?

วิธีที่ง่ายและรวดเร็วที่สุดในการระบุเหตุการณ์วิวัฒนาการที่สามารถอธิบายได้โดย heterochronies คือการสังเกตและวิเคราะห์บันทึกฟอสซิล แนวคิดในขั้นตอนนี้คือการรับรู้การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแง่ของขนาดและอายุ.

จากมุมมองของนักบรรพชีวินวิทยา heterochronies เป็นกระบวนการสำคัญในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของกลุ่มหนึ่งและสามารถติดตามความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการของสายวิวัฒนาการระหว่างพวกเขา.

กระบวนการสร้างโปรตีนที่มีผลต่ออัตราการเจริญเติบโต

Pedormofosis

Pedomorphosis เกิดขึ้นเมื่อรูปแบบผู้ใหญ่แสดงคุณสมบัติหรือลักษณะทั่วไปของเด็กและเยาวชน.

มีสามเหตุการณ์ที่สามารถนำไปสู่ ​​pedomorphosis ประการแรกคือการสืบพันธุ์ซึ่งเวลาของการก่อตัวของลักษณะที่สั้นลงมักจะเกิดจากความก้าวหน้าในวุฒิภาวะทางเพศ.

ในทางตรงกันข้าม Neoteonia ลดอัตราการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนา ontogenetic ดังนั้นลักษณะเยาวชนจะยังคงอยู่ในผู้ใหญ่ ในที่สุด post-displacement เกี่ยวข้องกับการพัฒนาลักษณะที่เริ่มต้นด้วยความล่าช้า.

Peramorfosis

การเปลี่ยนแปลงคือการพูดเกินจริงหรือการขยายของสัณฐานวิทยาบางอย่างของบุคคลที่เป็นผู้ใหญ่เมื่อเทียบกับบรรพบุรุษของมัน.

ในขณะที่ pedomorphosis, peramorphosis สามารถอธิบายได้สามเหตุการณ์ Hypermorphosis ครอบคลุมความล่าช้าในอายุของการเจริญเติบโตดังนั้นร่างกายจะเติบโตจนกว่าจะครบกําหนด กระบวนการนี้แสดงให้เห็นถึงส่วนขยายของกระบวนการ ontogenetic.

การเร่งความเร็วหมายถึงการเพิ่มขึ้นของอัตราแลกเปลี่ยน ในทางตรงกันข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้ในการเร่งอายุของวุฒิภาวะทางเพศจะเหมือนกันสำหรับบรรพบุรุษและลูกหลาน ในที่สุด pre-displacement หมายถึงการโจมตีที่เร็วที่สุดของการปรากฏตัวของลักษณะ.

ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง peramorphosis ดูเหมือนจะเป็นแบบจำลองทางทฤษฎีมากกว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในความเป็นจริง มีข้อมูลที่หายากและในบางกรณีของกระบวนการ.

ตัวอย่าง

Heterochrony ในการพัฒนาของ แมลงหวี่

Heterochronies ยังสามารถศึกษาในระดับโมเลกุลและมีวิธีการต่าง ๆ เพื่อดำเนินการสืบสวนเหล่านี้.

ตัวอย่างเช่น Kim et al. (2000) พยายามที่จะเข้าใจ heterochronies ในการพัฒนาต้นของสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของ แมลงหวี่ - แมลงวันผลไม้.

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าในการประเมินทั้งสามชนิด (D. melanogaster, D. simulans, และ D. pseudoobscura) มีการเคลื่อนที่ชั่วคราวของวิถี ontogenetic ในระยะแรกของการพัฒนา. D. simulans แสดงรูปแบบการแสดงออกก่อนหน้านี้ตามด้วย D. melanogaster และลงท้ายด้วยและ D. pseudoobscura.

เกล็ดชั่วคราวที่การแสดงออกของยีนระหว่างสปีชีส์มีความหลากหลายน้อยกว่าครึ่งชั่วโมง ผู้เขียนคาดการณ์ว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างชนิด epigenetic ระหว่างการแสดงออกของยีนที่ศึกษาและการประสานของวงจรเซลล์ที่นำไปสู่ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาที่มีอยู่ระหว่างสายพันธุ์.

ซาลาแมนเด

ซาลาแมนเดอร์เป็นตัวอย่างคลาสสิกของ neoteny โดยเฉพาะสายพันธุ์ Ambystoma mexicanum. รูปแบบผู้ใหญ่ของสายพันธุ์นี้แสดงให้เห็นถึงลักษณะเหงือกตามแบบฉบับของระยะวัยรุ่น.

เป็นมนุษย์

เป็นที่คาดการณ์ว่าสัณฐานวิทยาของมนุษย์เป็นผลมาจากเหตุการณ์ของ neoteny ตัวอย่างเช่นถ้าเราเปรียบเทียบโครงสร้างของกะโหลกศีรษะของเราเราจะพบความคล้ายคลึงกันมากขึ้นในรูปแบบของบรรพบุรุษ Simian ของเรามากกว่าการเปลี่ยนแปลงของผู้ใหญ่.

การอ้างอิง

  1. Goswami, A. , Foley, L. , & Weisbecker, V. (2013) รูปแบบและความหมายของความแตกต่างของความหลากหลายในการปิดรอยประสานกะโหลก Carnivoran. วารสารชีววิทยาวิวัฒนาการ, 26(6), 1294-1306.
  2. Hickman, C. P. , Roberts, L.S. , Larson, A. , Ober, W.C. , & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการทางสัตววิทยา. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชั่นวิวัฒนาการ. McGraw-Hill.
  4. Kim, J. , Kerr, J. Q. , & Min, G. S. (2000) ความแตกต่างระดับโมเลกุลในการพัฒนาเริ่มต้นของ แมลงหวี่. การดำเนินการของ National Academy of Sciences, 97(1), 212-216.
  5. Smith, K. K. (2003) ลูกศรของเวลา: ความแตกต่างและวิวัฒนาการของการพัฒนา. วารสารชีววิทยาพัฒนาการระหว่างประเทศ, 47(7-8), 613-621.