Evo-Devo (a fejlődés evolúciós biológiája)

az A fejlődés evolúciós biológiája, általában rövidítve evo-Devo az angol nyelvű rövidítése az evolúciós biológia új területe, amely integrálja az evolúció fejlődésének ágát. A tudományág egyik legígéretesebb célja a föld morfológiai sokféleségének magyarázata.

A modern szintézis célja, hogy integrálja Darwin evolúciós elméletét a természetes szelekcióval és a Mendel által javasolt öröklési mechanizmusokkal. Ugyanakkor kihagyta a fejlődés lehetséges szerepét az evolúciós biológiában. Ezért az evo-devo a fejlődés integrációjának hiányában keletkezik a szintézisbe.

A molekuláris biológia kialakulása elérte a genomok szekvenciáját és a genetikai aktivitás megjelenítését, lehetővé téve, hogy kitöltse ezt a rést az evolúciós elméletben.

Így az ezekben a folyamatokban részt vevő gének felfedezése az evo-devo eredetét váltotta ki. Az evolúciós fejlődés biológusai felelősek a többsejtű szervezetek számos folyamatát szabályozó gének összehasonlításáért..

index

• 1 Mi az evo-devo?
• 2 Történelmi szempont
  • 2.1 A Hox gének előtt
  • 2.2 A Hox gének után
• 3 Milyen evo-devo vizsgálatok?
  • 3.1 Embriológiai morfológia és összehasonlító
  • 3.2 A genetikai fejlődés biológiája
  • 3.3 Kísérleti epigenetika
  • 3.4 Számítógépes programok
• 4 Eco-evo-devo
• 5 Referenciák

Mi az evo-devo?

Az egyik alapvető kérdés az evolúciós biológiában - és általában a biológiai tudományokban - az, hogy miként alakult ki a bolygón lakó szervezetek rendkívüli biológiai sokfélesége.

A biológia megkülönböztető ágai, mint például az anatómia, a paleontológia, a fejlesztésbiológia, a genetika és a genomika, információt szolgáltatnak erre a kérdésre. Azonban ezeken a tudományágakon belül a fejlődés.

Az élőlények egyetlen sejtként kezdenek életre, és a fejlődési folyamatok, az azt alkotó struktúrák kialakulása révén nevezik magukat fejnek, lábnak, faroknak, többek között..

A fejlesztés központi elgondolás, hiszen ezen a folyamaton keresztül a szervezetben található összes genetikai információ a megfigyelt morfológiába fordul. Így a fejlődés genetikai alapjainak felfedezése megmutatta, hogyan lehet öröklődni a változások ebben, ami evo-devo.

Az Evo-devo arra törekszik, hogy megértse azokat a mechanizmusokat, amelyek a fejlődés fejlődéséhez vezettek:

- A fejlődés folyamata. Például, mint egy új sejt vagy egy új szövet, felelős az új morfológiákért bizonyos vonalakban

- Az evolúciós folyamatok. Például, mely szelektív nyomás elősegítette az említett morfológiák vagy új struktúrák fejlődését.

Történelmi szempont

A gének előtt Hox

Az 1980-as évek közepéig a legtöbb biológus feltételezte, hogy a formák sokfélesége a gének fejlődésében jelentős változásokon ment keresztül, amelyek az egyes vonalak fejlődését szabályozták.

A biológusok tudták, hogy a repülés úgy néz ki, mint egy légy, és az egér, mint az egér, a géneknek köszönhetően. Azonban úgy gondolták, hogy a gének a különböző szervezetek között olyan morfológiailag eltérőek, hogy a gének szintjén tükrözzék ezeket a szokatlan különbségeket..

A gének után Hox

A gyümölcsfenyő mutánsokon végzett vizsgálatok, Drosophila, a rovar fejlődésében részt vevő gének és géntermékek felfedezéséhez vezetett.

Thomas Kaufman úttörő alkotásai gének felfedezéséhez vezettek Hox - azok, akik a testes szerkezetek mintázatának irányításáért és a szegmensek azonosságáért felelősek az antero-posterior tengelyen. Ezek a gének a többi gén transzkripciójának szabályozásával működnek.

Az összehasonlító genomikának köszönhetően megállapítható, hogy ezek a gének szinte minden állatban jelen vannak.

Más szavakkal, bár a metazók nagyban különböznek a morfológiától (egy féregről, egy denevérről és egy bálnáról), közös fejlesztési utakat osztanak meg. Ez a felfedezés megdöbbentette az idő biológusait, és az evo-devo tudományának elterjedéséhez vezetett.

Ily módon arra a következtetésre jutottak, hogy a nagyon eltérő fenotípusú fajok nagyon kevés genetikai különbséggel rendelkeznek, és hogy a genetikai és celluláris mechanizmusok rendkívül hasonlóak az egész életfa területén..

Mit vizsgál az evo-devo?

Az Evo-devót több kutatási program fejlesztése jellemezte. Muller (2007) négyet említ, bár figyelmeztet arra, hogy átfedik egymást.

Morfológia és összehasonlító embriológia

Ez a fajta vizsgálat arra törekszik, hogy rávilágítson a morphogenetikai különbségekre, amelyek megkülönböztetik a primitív ontogeniákat a származékoktól. Az információ kiegészíthető a fosszilis rekordban találhatóakkal.

Ezt a gondolatvonalat követve a nagy méretekben a morfológiai evolúció különböző mintáit jellemezhetjük, mint például a heterokronikák létezése..

Ezek a változások, amelyek a fejlődés során előfordulnak, a megjelenés sebességében a megjelenés sebességében.

A genetikai fejlődés biológiája

Ez a fókusz a fejlődés genetikai gépének fejlődésére összpontosít. Az alkalmazott technikák közé tartozik a szabályozásban részt vevő gének expressziójának klónozása és vizualizálása.

Például a gének tanulmányozása Hox és annak fejlődése a folyamaton keresztül, mint mutáció, duplikáció és divergencia.

Kísérleti epigenetika

Ez a program tanulmányozza az interakciót és a molekuláris, sejtes és szöveti szintű dinamikát az evolúciós változásokra. Tanulmányi fejlesztési tulajdonságok, amelyek nem szerepelnek a szervezet genomjában.

Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy megerősítsük, hogy ugyanaz a fenotípus létezik, de a környezeti feltételek függvényében differenciálisan is kifejezhető.

Számítógépes programok

Ez a program a fejlesztési fejlődés számszerűsítésére, modellezésére és szimulációjára összpontosít, beleértve az adatok elemzéséhez szükséges matematikai modelleket is..

Evo-Devo eco

Az evo-devo kialakulása olyan más tudományágak kialakulásához vezetett, amelyek a biológia különböző ágainak az evolúciós elméletbe való integrációjával igyekeztek folytatni, így született az öko-evo-devo.

Ez az új ág a fejlesztési szimbiózis, a fejlesztés plaszticitása, a genetikai elhelyezés és a fülkék építése fogalmának integrálására törekszik.

Általánosságban elmondható, hogy a fejlődés szimbiózisa arra utal, hogy a szervezetet részben a környezetükkel való kölcsönhatásoknak köszönhetően építik, és a mikroorganizmusokkal fennálló tartós szimbiotikus kapcsolatok. Például több rovarban a szimbiotikus baktériumok létezése reproduktív izolációt eredményez.

Kétségtelen, hogy a szimbiózis lenyűgöző hatást gyakorolt ​​a szervezetek fejlődésére, az eukarióta sejt eredetétől a többsejtűség eredetéig.

Hasonlóképpen, a fejlődés plaszticitása a szervezetek képességeitől függ, hogy a környezettől függően különböző fenotípusokat állítanak elő. E koncepció szerint a környezet nem kizárólag szelektív anyag, anélkül, hogy a fenotípust is formázná.

referenciák

1. Carroll, S. B. (2008). Evo-devo és egy bővülő evolúciós szintézis: a morfológiai evolúció genetikai elmélete. sejt, 134(1), 25-36.
2. Gilbert, S. F., Bosch, T. C. és Ledón-Rettig, C. (2015). Eco-Evo-Devo: fejlődési szimbiózis és fejlődési plaszticitás evolúciós ágensként. Nature Reviews Genetika, 16(10), 611.
3. Müller, G. B. (2007). Evo-devo: az evolúciós szintézis kiterjesztése. A természet értékeli a genetikát, 8(12), 943.
4. Raff, R. A. (2000). Evo-devo: egy új fegyelem fejlődése. Nature Reviews Genetika, 1(1), 74.
5. Sultan, S. E. (2017). Eco-Evo-Devo. -ban Evolúciós fejlődési biológia (1-13. o.). Springer International Publishing.