ЕВО-ДЕВО (ЕВОЛУЦИОНА РАЗВОЈНА БИОЛОГИЈА) - БИОЛОГИЈА - 2025

Еволуциона биологија развоја , обично скраћено као ево-Дево за скраћено на енглеском језику, представља ново поље еволуционе биологије која развоја интегрише гране у еволуцији. Један од најперспективнијих циљева ове дисциплине је објаснити морфолошку разноликост на земљи.

Савремена синтеза желела је да интегрише Дарвинову теорију еволуције природним одабиром и механизме наслеђивања које је предложио Мендел. Међутим, изоставио је могућу улогу развоја у еволуцијској биологији. Из тог разлога, ево-дево настаје због недостатка интеграције развоја у синтези.

Извор: Романес, ГЈ; отпремљено у Википедију од стране: Корисник: Пхлебас; аутори странице с описима: ен: Корисник: Пхлебас, хр: Корисник: СевентиТхрее, путем Викимедиа Цоммонс Развој молекуларне биологије постигао је слијед генома и визуализацију генетске активности, омогућујући тако да се попуни овај јаз у еволуцијској теорији.

Откриће гена који су укључени у ове процесе створило је порекло ево-дево. Еволуцијски биолози за развој одговорни су за поређење гена који регулишу развојне процесе у широком спектру вишећелијских организама.

Шта је ево-дево?

Једно од основних питања еволуционе биологије - и биолошких наука уопште - је како је настала изванредна биодиверзитета организама који данас обитавају на планети.

Различите гране биологије, као што су анатомија, палеонтологија, развојна биологија, генетика и геномика, пружају информације за проналажење одговора на ово питање. Међутим, унутар ових дисциплина истиче се развој.

Организми започињу свој живот као једна ћелија и кроз развојне процесе долази до формирања структура које га чине, било главе, ногу, репова, између осталог.

Развој је централни концепт, јер се кроз овај процес све генетске информације садржане у организму преводе у морфологију коју посматрамо. Откриће генетских основа развоја открило је како се промене у развоју могу наследити, што доводи до ево-дево.

Ево-дево жели да разуме механизме који су довели до еволуције развоја у смислу:

- Развојни процеси. На пример, како је нова ћелија или ново ткиво одговорно за нове морфологије у одређеним родовима

- Еволуцијски процеси. На пример, који селективни притисци су поспешили еволуцију ових нових морфологија или структура.

Историјска перспектива

Пре гена

До средине 1980-их, већина биолога је претпостављала да је разноликост облика настала захваљујући значајним променама гена који су контролисали развој сваке лозе.

Биолози су знали да муха личи на муху, а миш изгледа као миш, захваљујући својим генима. Међутим, сматрало се да гени између таквих морфолошки различитих организама морају одражавати ове абисмалне разлике на нивоу гена.

После гена

Студије проведене на мутантима воћне мухе, Дросопхила, довеле су до открића гена и генских производа који учествују у развоју инсекта.

Пионирски рад Томаса Кауфмана довео је до открића Хок гена - оних који су одговорни за контролу узорака телесних структура и идентитета сегмената у антеропостериорној оси. Ови гени делују регулисањем транскрипције других гена.

Захваљујући упоредној геномици, може се закључити да су ови гени присутни у готово свим животињама.

Другим речима, иако се метазои јако разликују у морфологији (мислите на црва, шишмиша и кита), они деле заједничке развојне путеве. Ово откриће је шокирало биологе тога времена и довело до ширења науке о ево-девоу.

Дакле, закључено је да врсте са врло различитим фенотиповима имају врло мало генетских разлика и да су генетски и ћелијски механизми изузетно слични током целог стабла живота.

Шта проучава ево-дево?

Ево-дево карактерише развој више истраживачких програма. Муллер (2007) их спомиње четверо, иако упозорава да се преклапају.

Морфологија и упоредна ембриологија

Овом врстом истраживања се желе разјаснити морфогенетске разлике које разликују примитивну онтогенију од изведених. Информације се могу надопунити оним што се налази у запису фосила.

Слиједећи ову мисаону линију, различити обрасци морфолошке еволуције могу се окарактеризирати на великим мјерилима, попут постојања хетерохронија.

То су варијације које се јављају у развоју било у времену појаве у стопи формирања особина.

Биологија генетског развоја

Овај приступ се фокусира на еволуцију генетске машинерије развоја. Међу коришћеним техникама је клонирање и визуализација експресије гена који учествују у регулацији.

На пример, проучавање Хок гена и њихове еволуције кроз процесе као што су мутација, умножавање и дивергенција.

Експериментална епигенетика

Овај програм проучава интеракцију, а молекуларна, ћелијска и ткивна динамика утичу на еволутивне промене. Проучава развојна својства која нису садржана у геному организма.

Овај приступ омогућава потврђивање да, иако постоји исти фенотип, он се може изразити различито у зависности од услова околине.

Компјутерски програми

Овај програм се фокусира на квантификацију, моделирање и симулацију еволуције развоја, укључујући математичке моделе за анализу података.

Ецо-ево-дево

Појава ево-дево-а довела је до формирања других дисциплина које су желеле наставити са интеграцијом различитих грана биологије у еволуцијској теорији, чиме је рођен и еко-ево-дево.

Ова нова грана тражи интеграцију концепата развојне симбиозе, развојне пластичности, генетске прилагодбе и нишне конструкције.

Опћенито речено, развојна симбиоза наводи да се организми граде, дијелом захваљујући интеракцијама са њиховим окружењем и да су постојани симбиотски односи са микроорганизмима. На пример, код различитих инсеката постојање симбиотских бактерија ствара репродуктивну изолацију.

Нема сумње да је симбиоза импресивно утицала на еволуцију организама, од порекла еукариотске ћелије до порекла саме вишећелијске целине.

На исти начин, пластичност у развоју састоји се у способности организама да стварају различите фенотипе, зависно од окружења. Према овом концепту, околина није искључиво селективно средство, а да притом не обликује фенотип.

Референце

1. Царролл, СБ (2008). Ево-дево и растућа еволуциона синтеза: генетска теорија морфолошке еволуције. Ћелија, 134 (1), 25-36.
2. Гилберт, СФ, Босцх, ТЦ и Ледон-Реттиг, Ц. (2015). Ецо-Ево-Дево: развојна симбиоза и развојна пластичност као еволутивни агенси. Натуре Ревиевс Генетицс, 16 (10), 611.
3. Муллер, ГБ (2007). Ево - дево: продужење еволуционе синтезе. Натуре прегледи генетика, 8 (12), 943.
4. Рафф, РА (2000). Ево-дево: еволуција нове дисциплине. Натуре Ревиевс Генетицс, 1 (1), стр. 74.
5. Султан, СЕ (2017). Ецо-Ево-Дево. У еволуцијској развојној биологији (стр. 1-13). Спрингер Интернатионал Публисхинг.