ХЕТЕРОХРОНИЈЕ: ПЕРАМОРФОЗА И ПЕДОМОРФОЗА (СА ПРИМЕРИМА) - БИОЛОГИЈА - 2025

У хетероцхрониес су скуп морфолошких промена - кључна у макроеволуцију - промене које се дешавају или аранжмана о брзини и времену развоја. Они су класификовани у две велике породице: педоморфоза и пераморфоза.

Прва, педоморфоза, односи се на задржавање младоликог изгледа одрасле особе, ако их упоредимо са врстама предака. Супротно томе, код пераморфозе (познате и као рекапитулација) одрасле особе преувеличавају карактеристике потомства.

Извор: Ја, Дров мужјак

Свака од ових фамилија хетерохроније заузврат има три механизма који објашњавају постојање горе наведених образаца. За педоморфозу они су прогенеза, неотенија и пост-премештање, док су механизми пераморфозе хиперморфоза, убрзање и премештање.

Тренутно је разумевање односа између образаца развоја и еволуције један од најамбициознијих циљева биолога и зато је рођена дисциплина „ево-дево“. Хетерохроније су кључни концепт у овој грани.

Шта су хетерохроније?

Традиционално се обично говори о два нивоа промена у еволуцијској биологији, микроеволуцији и макроеволуцији. Прва је широко проучена и жели да разуме промене које се дешавају у фреквенцијама алела код чланова популације.

Супротно томе, према макроеволуцији девизног курса, подразумева се нагомилавање промена на микроеволуционом нивоу које доводе до диверзификације. Познати палеонтолог и еволутивни биолог СЈ Гоулд истиче два главна начина на које се могу догодити макроеволуционарне промене: иновације и хетерохроније.

Хетерохроније су све оне варијације које се јављају током онтогенетског развоја појединца, у погледу времена појаве лика или брзине његовог формирања. Ова онтогенетска промена има филогенетске последице.

У светлу еволуционе биологије, хетерохроније служе да објасне широк спектар појава и функционишу као концепт који обједињује модел објашњења различитости са појавама повезаним са развојем.

Данас је овај концепт стекао велику популарност и истраживачи га примењују на различитим нивоима - он више не разуме искључиво морфологију - укључујући ћелијски и молекуларни ниво.

На ком нивоу се јављају хетерохроније?

Поређење успостављено у хетерохронијама врши се на основу потомака у поређењу са њиховим прецима. Другим речима, потомци неке групе упоређују се са спољном групом. Ова појава се може појавити на различитим нивоима - назовите је популацијом или врстом.

На пример, свесни смо да се у нашој популацији не појављују све развојне појаве истовремено код свих појединаца: старост промене зуба није хомогена у популацији, као ни старост прве менструације код девојчица. .

Кључни фактор је временски оквир коришћен у студији. Препоручује се да то буде привремено ограничена студија уско повезане групе.

Супротно томе, упоредиће се поређења на вишим нивоима (на пример, фила) помоћу приближног узорковања временских периода и откриће утврђене обрасце разлика које се не могу користити за закључивање процеса.

Како се студирају?

Најједноставнији и најбржи начин да се утврде потенцијални еволутивни догађаји који се могу објаснити хетерохронијама је посматрање и анализа записа о фосилима. Идеја овог поступка је да се препознају промене које су се догодиле у погледу величине и старости.

Са гледишта палеонтолога, хетерохроније су кључни процеси за разумевање еволуције одређене групе и за проналажење филогенетских односа међу њима.

Онтогенетски процеси који утичу на брзину раста

Педормофоза

Педоморфоза се јавља када одрасли облици показују типична својства или карактеристике малолетника.

Постоје три догађаја која могу довести до педоморфозе. Први је прогенеза, где се време за формирање особине скраћује, углавном узроковано напредовањем сексуалне зрелости.

Неотхеони, с друге стране, смањује брзину промене онтогенетског развоја. Због тога се код одраслих задржавају младеначке особине. Коначно, премештање укључује развој особине касног почетка.

Пераморпхосис

Пераморфоза је преувеличавање или продужавање одређене морфологије одрасле јединке, у поређењу са њеним претком.

Као и код педоморфозе, пераморфоза се може објаснити са три догађаја. Хиперморфоза обухвата одлагање доби зрелости, тако да тело расте до зрелости. Овај процес представља продужење онтогенетског процеса.

Убрзање се односи на повећање девизних курсева. За разлику од претходног случаја, код убрзавања, сексуална зрелост је иста за преднике и потомке. Коначно, премештање се односи на најранији почетак појављивања обележја.

Код краљежњака изгледа да је пераморфоза више теоријски модел него догађај који се догађа у стварности. Постоје оскудни подаци и у врло специфичним случајевима процеса.

Примери

Хетерохроније у развоју

Хетерохроније се такође могу проучавати на молекуларном нивоу и постоје различите методологије за спровођење ових истраживања.

На пример, Ким ет ал. (2000) желели су да разумеју хетерохроније у раном развоју различитих врста Дросопхила - познатих као воћна муха.

Резултати сугерирају да код три испитиване врсте (Д. меланогастер, Д. симуланс и Д. псеудообсцура) постоји временски помак онтогенетске путање у раним фазама развоја. Д. симулани су показали раније обрасце експресије, затим Д. меланогастер, а завршавајући са и Д. псеудообсцура.

Временска скала у којој је експресија гена варирала између врста била је мања од пола сата. Аутори нагађају да постоје епигенетске интеракције између експресије испитиваних гена и синхронизације ћелијског циклуса што доводи до постојећих морфолошких разлика између врста.

Саламандерс

Саламандер је класичан пример неотеније, тачније врсте Амбистома мекицанум. Одрасли облици ове врсте показују своја карактеристична шкрга, типична за стадијуме младих.

Људи

Нагађа се да је морфологија људи продукт неотензије. Ако упоредимо структуре наше лобање, на пример, открићемо више сличности са малолетним обликом нашег симског предака него са варијацијама код одраслих.

Референце

1. Госвами, А., Фолеи, Л., & Веисбецкер, В. (2013). Обрасци и импликације опсежне хетерохроније у затварању кранијалног шава карневораном. Часопис за еволуцијску биологију, 26 (6), 1294-1306.
2. Хицкман, ЦП, Робертс, ЛС, Ларсон, А., Обер, ВЦ, & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије. МцГрав - Хилл.
3. Кардонг, КВ (2006). Вертебратес: упоредна анатомија, функција, еволуција. МцГрав-Хилл.
4. Ким, Ј., Керр, ЈК, & Мин, ГС (2000). Молекуларна хетерохронија у раном развоју Дросопхиле. Зборник радова Националне академије наука, 97 (1), 212-216.
5. Смитх, КК (2003). Стрела времена: хетерохронија и еволуција развоја. Међународни часопис за развојну биологију, 47 (7-8), 613-621.