EVO-DEVO (EVOLUTIONARY DEVELOPMENTAL BIOLOGY) - BIOLOGY - 2025

Ang evolutionary biology ng pag-unlad , na karaniwang pinaikling bilang evo-devo para sa acronym nito sa Ingles, ay isang bagong larangan ng ebolusyonaryong biology na nagsasama ng sangay ng pag-unlad sa ebolusyon. Ang isa sa pinakahihintay na layunin ng disiplina na ito ay upang ipaliwanag ang pagkakaiba-iba ng morpolohikal sa mundo.

Ang modernong synthesis ay naghangad na isama ang teorya ng ebolusyon ni Darwin sa pamamagitan ng likas na pagpili at ang mga mekanismo ng mana na iminungkahi ni Mendel. Gayunpaman, iniwan niya ang posibleng papel ng pag-unlad sa evolutionary biology. Para sa kadahilanang ito, ang evo-devo ay lumitaw mula sa kakulangan ng pagsasama ng pag-unlad sa synthesis.

Pinagmulan: Romanes, GJ; nai-upload sa Wikipedia ni en: Gumagamit: Phlebas; may-akda ng pahina ng paglalarawan: en: Gumagamit: Phlebas, en: Gumagamit: SeventyThree, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons Ang pag-unlad ng molekular na biyolohiya ay nakamit ang pagkakasunud-sunod ng mga genomes at ang paggunita ng aktibidad ng genetic, na nagpapahintulot upang punan ang puwang na ito sa teorya ng ebolusyon.

Kaya, ang pagtuklas ng mga gene na kasangkot sa mga prosesong ito ay nagbigay ng pagtaas sa pinagmulan ng evo-devo. Ang mga ebolusyonaryong pag-unlad ng ebolusyon ay may pananagutan sa paghahambing ng mga gene na nagrerehistro sa mga proseso ng pag-unlad sa isang malawak na hanay ng mga multicellular organismo.

Ano ang evo-devo?

Ang isa sa mga pangunahing katanungan sa ebolusyonaryong biology - at sa biyolohikal na mga agham sa pangkalahatan - kung paano ang pambihirang biodiversity ng mga organismo na naninirahan sa planeta ngayon.

Ang iba't ibang mga sanga ng biology, tulad ng anatomy, paleontology, development biology, genetics at genomics ay nagbibigay ng impormasyon upang mahanap ang sagot sa tanong na ito. Gayunpaman, sa loob ng mga disiplina na ito, ang pag-unlad ay nakatayo.

Sinimulan ng mga organismo ang kanilang buhay bilang isang solong cell at, sa pamamagitan ng mga proseso ng pag-unlad, ang pagbuo ng mga istruktura na bumubuo nito ay nangyayari, tawagan itong ulo, binti, buntot, at iba pa.

Ang kaunlaran ay isang sentral na konsepto, dahil sa pamamagitan ng prosesong ito ang lahat ng impormasyong genetic na nilalaman sa isang organismo ay isinalin sa morpolohiya na ating napansin. Sa gayon, ang pagtuklas ng mga genetic na batayan ng pag-unlad ay nagpahayag kung paano ang mga pagbabago sa pag-unlad ay maaaring magmana, na nagbibigay ng pagtaas sa evo-devo.

Ang Evo-devo ay naglalayong maunawaan ang mga mekanismo na humantong sa ebolusyon ng pag-unlad, sa mga tuntunin ng:

- Ang mga proseso ng pag-unlad. Halimbawa, kung paano ang isang bagong cell o bagong tisyu ay responsable para sa mga nobelang morpolohiya sa ilang mga linya

- Mga proseso ng Ebolusyon. Halimbawa, kung aling mga napiling panggigipit ay nagtataguyod ng ebolusyon ng mga nobelang morpolohiya o istruktura na ito.

Makasaysayang pananaw

Bago ang mga gen

Hanggang sa kalagitnaan ng 1980s, ipinapalagay ng karamihan sa mga biologist na ang pagkakaiba-iba ng mga form ay lumitaw salamat sa mga makabuluhang pagbabago sa mga gene na kinokontrol ang pagbuo ng bawat linya.

Alam ng mga biologist na ang isang fly ay parang isang fly, at ang isang mouse ay mukhang isang mouse, salamat sa kanilang mga gen. Gayunpaman, naisip na ang mga gene sa pagitan ng mga tulad na magkakahawig na mga organismo ng morphologically ay dapat na sumasalamin sa mga abysmal na pagkakaiba na ito sa antas ng gene.

Matapos ang mga gen

Ang mga pag-aaral sa mga mutant ng fly ng prutas na si Drosophila, ay humantong sa pagtuklas ng mga gene at produkto ng gene na lumahok sa pag-unlad ng insekto.

Ang mga gawaing pangunguna na ito ni Thomas Kaufman ay humantong sa pagtuklas ng mga Hox genes - ang mga responsable sa pagkontrol sa pattern ng mga istruktura ng katawan at ang pagkakakilanlan ng mga segment sa anteroposterior axis. Ang mga gen na ito ay gumagana sa pamamagitan ng pag-regulate ng transkripsyon ng iba pang mga gen.

Salamat sa mga paghahambing na genomics, maaari itong tapusin na ang mga gen na ito ay naroroon sa halos lahat ng mga hayop.

Sa madaling salita, bagaman ang mga metazoans ay naiiba nang malaki sa morpolohiya (mag-isip ng isang bulate, isang bat, at isang balyena), nagbabahagi sila ng mga karaniwang landas ng pag-unlad. Ang pagtuklas na ito ay nakagugulat sa mga biologist ng oras at humantong sa paglaganap ng agham ng evo-devo.

Kaya, napagpasyahan na ang mga species na may ibang iba't ibang mga phenotypes ay may napakakaunting genetic pagkakaiba at na ang genetic at cellular na mga mekanismo ay halos kapareho sa buong puno ng buhay.

Ano ang pag-aaral ng evo-devo?

Ang Evo-devo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng maraming mga programa ng pananaliksik. Binanggit ni Muller (2007) ang apat sa kanila, bagaman binabalaan niya na sila ay magkakapatong sa bawat isa.

Morpolohiya at paghahambing na embryology

Ang uri ng pag-aaral na ito ay naglalayong linawin ang mga pagkakaiba-iba ng morphogenetic na makilala ang primitive ontogeny mula sa mga nagmula. Ang impormasyon ay maaaring umakma sa kung ano ang matatagpuan sa talaan ng fossil.

Kasunod ng linya ng pag-iisip na ito, ang iba't ibang mga pattern ng morphological evolution ay maaaring mailalarawan sa malalaking mga kaliskis, tulad ng pagkakaroon ng heterochronies.

Ito ang mga pagkakaiba-iba na nangyayari sa pag-unlad, alinman sa oras ng hitsura sa rate ng pagbuo ng katangian.

Biology ng pagbuo ng genetic

Ang diskarte na ito ay nakatuon sa ebolusyon ng genetic makinarya ng pag-unlad. Kabilang sa mga pamamaraan na ginamit ay ang pag-clone at visualization ng pagpapahayag ng mga gen na kasangkot sa regulasyon.

Halimbawa, ang pag-aaral ng mga gen ng Hox at ang kanilang ebolusyon sa pamamagitan ng mga proseso tulad ng mutation, duplication at pagkakaiba-iba.

Eksperimentong epigenetics

Pinag-aaralan ng program na ito ang pakikipag-ugnayan at ang molekular, cellular at talam sa dinamika ay nakakaapekto sa mga pagbabagong ebolusyon. Pinag-aaralan nito ang mga katangian ng pag-unlad na hindi nakapaloob sa genome ng organismo.

Pinapayagan ng pamamaraang ito ang corroborating na, bagaman umiiral ang parehong phenotype, maaari itong ipahiwatig nang magkakaiba depende sa mga kondisyon ng kapaligiran.

Programa ng Computer

Ang program na ito ay nakatuon sa dami, pagmomolde at kunwa ng ebolusyon sa pag-unlad, kabilang ang mga modelo ng matematika para sa pagsusuri ng data.

Eco-evo-devo

Ang paglitaw ng evo-devo ay nagdulot ng pagbuo ng iba pang mga disiplina na naghangad na magpatuloy sa pagsasama ng iba't ibang mga sanga ng biology sa teorya ng ebolusyon, kung kaya ipinanganak ang eco-evo-devo.

Ang bagong sangay na ito ay naghahangad ng pagsasama ng mga konsepto ng pag-unlad na simbiosis, plasticity ng pag-unlad, accommodation ng genetic, at pagtatayo ng angkop na lugar.

Sa pangkalahatang mga termino, ang pagbuo ng symbiosis ay nagsasaad na ang mga organismo ay itinayo, sa bahagi, salamat sa mga pakikipag-ugnayan sa kanilang kapaligiran at patuloy na mga simbolong simbolong may microorganism. Halimbawa, sa iba't ibang mga insekto, ang pagkakaroon ng symbiotic bacteria ay gumagawa ng paghihiwalay ng reproductive.

Walang alinlangan na ang symbiosis ay nagkaroon ng isang kahanga-hangang epekto sa ebolusyon ng mga organismo, mula sa pinagmulan ng eukaryotic cell hanggang sa pinagmulan ng multicellularity mismo.

Sa parehong paraan, ang plasticity sa pag-unlad ay binubuo sa kakayahan ng mga organismo upang makabuo ng iba't ibang mga phenotypes, depende sa kapaligiran. Sa ilalim ng konsepto na ito, ang kapaligiran ay hindi eksklusibo isang pumipili ahente, nang hindi din humuhubog sa phenotype.

Mga Sanggunian

1. Carroll, SB (2008). Evo-devo at isang pagpapalawak ng evolutionary synthesis: isang teorya ng genetic ng evolution ng morphological. Cell, 134 (1), 25-36.
2. Gilbert, SF, Bosch, TC, & Ledón-Rettig, C. (2015). Eco-Evo-Devo: symbiosis ng pag-unlad at plasticity ng pag-unlad bilang mga ahente ng ebolusyon. Mga Review sa Kalikasan Mga Genetika, 16 (10), 611.
3. Müller, GB (2007). Evo - devo: pagpapalawak ng evolutionary synthesis. Sinusuri ng kalikasan ang genetika, 8 (12), 943.
4. Raff, RA (2000). Evo-devo: ang ebolusyon ng isang bagong disiplina. Mga Review sa Mga Genetiko ng Kalikasan, 1 (1), 74.
5. Sultan, SE (2017). Eco-Evo-Devo. Sa Ebolusyonaryong Pagbubuo ng Biology (pp. 1-13). Internasyonal na Pag-publish ng Springer.