Evo-Devo (Gelişimin evrimsel biyolojisi)

Gelişimin evrimsel biyolojisi, yaygın olarak kısaltılır EVO-devo İngilizcenin kısaltmasıyla, evrimdeki gelişim dalını bütünleştiren yeni bir evrim biyolojisi alanıdır. Bu disiplinin en umut verici hedeflerinden biri, dünyanın morfolojik çeşitliliğini açıklamaktır..

Modern sentez, Darwin'in evrim teorisini doğal seleksiyon ve Mendel tarafından önerilen kalıtım mekanizmalarıyla birleştirmeye çalıştı. Bununla birlikte, evrimsel biyolojideki gelişmenin rolünü dışladı. Bu nedenle, evo-devo, sentezde gelişim entegrasyonunun yokluğunda ortaya çıkar..

Moleküler biyolojinin gelişimi, evrim teorisindeki boşluğu doldurmaya izin vererek, genom dizisini ve genetik aktivitenin görselleştirilmesini sağladı.

Böylece, bu süreçlerde yer alan genlerin keşfi, evo-devo'nun kökenine yol açtı. Evrimsel gelişimin biyologları, çok çeşitli çok hücreli organizmalarda gelişim süreçlerini düzenleyen genlerin karşılaştırılmasından sorumludur..

indeks

• 1 evo-devo nedir?
• 2 Tarihsel bakış açısı
  • 2.1 Hox genlerinden önce
  • 2.2 Hox genlerinden sonra
• 3 Ne evo-devo çalışmaları?
  • 3.1 Embriyoloji morfolojisi ve karşılaştırmalı
  • 3.2 Genetik gelişim biyolojisi
  • 3.3 Deneysel epigenetik
  • 3.4 Bilgisayar programları
• 4 Eko-evo-devo
• 5 Kaynakça

Evo-devo nedir?

Evrimsel biyolojideki ve genel olarak biyolojik bilimlerdeki temel sorulardan biri, şu anda gezegende yaşayan organizmaların olağanüstü biyolojik çeşitliliğinin nasıl ortaya çıktığıdır..

Anatomi, paleontoloji, gelişme biyolojisi, genetik ve genomik gibi biyolojinin farklı dalları, bu sorunun cevabını bulmak için bilgi sağlar. Ancak, bu disiplinlerin içinde gelişme.

Organizmalar yaşamlarına tek bir hücre olarak başlar ve gelişim süreçleri boyunca kendisini oluşturan yapıların oluşumu kendisini baş, bacaklar, kuyruklar olarak adlandırır..

Gelişim merkezi bir kavramdır, çünkü bu süreçte bir organizmada bulunan bütün genetik bilgiler gözlemlediğimiz morfolojiye çevrilir. Böylece, gelişimin genetik temelinin keşfedilmesi, bu değişikliklerin nasıl devralınabileceğini, evo-devo'ya yol açtığını ortaya koydu..

Evo-devo, gelişim açısından evrime yol açan mekanizmaları şu amaçlarla anlamayı amaçlamaktadır:

- Gelişim süreçleri. Örneğin, yeni bir hücre veya yeni bir doku olarak, belirli soylardaki yeni morfolojilerden sorumludur.

- Evrimsel süreçler. Örneğin, hangi seçici baskılar söz konusu morfolojilerin veya yeni yapıların evrimini destekledi.

Tarihsel bakış açısı

Genlerden önce Hox

1980'lerin ortasına kadar çoğu biyolog, formlardaki çeşitliliğin, her bir soyun gelişimini kontrol eden genlerdeki önemli değişikliklerden kaynaklandığını varsayıyordu..

Biyologlar, sineğin sinek gibi göründüğünü ve genleri sayesinde fare gibi bir fareyi bildiklerini biliyorlardı. Ancak, organizmalar arasındaki genlerin morfolojik olarak çok farklı olması, bu anormal farklılıkları gen düzeyinde yansıtması gerektiği düşünülmektedir..

Genlerden sonra Hox

Meyve sineği mutantları üzerinde yapılan çalışmalar, Drosophila, Böceğin gelişiminde rol alan genlerin ve gen ürünlerinin keşfedilmesine yol açtı.

Thomas Kaufman'ın bu öncü çalışmaları genlerin keşfine öncülük etti. Hox - kurumsal yapıların düzenini ve ön-arka eksendeki bölümlerin kimliğini kontrol etmekten sorumlu olanlar. Bu genler, diğer genlerin transkripsiyonunu düzenleyerek çalışır.

Karşılaştırmalı genomik sayesinde, bu genlerin hemen hemen tüm hayvanlarda mevcut olduğu sonucuna varabiliriz..

Başka bir deyişle, metazoanlar morfoloji açısından büyük farklılıklar gösterse de (solucan, yarasa ve balina düşünün), ortak gelişim yollarını paylaşırlar. Bu keşif, zamanın biyologlarına şok oldu ve evo-devo biliminin yayılmasına yol açtı..

Bu şekilde, çok farklı fenotipleri olan türlerin çok az genetik farklılığa sahip olduğu ve genetik ve hücresel mekanizmaların hayat ağacı boyunca oldukça benzer olduğu sonucuna varıldı..

Evo-devo ne çalışıyor?

Evo-devo, çoklu araştırma programlarının geliştirilmesi ile karakterize edilmiştir. Muller (2007) dördünden bahseder, ancak birbirleriyle örtüşdükleri konusunda uyarır..

Morfoloji ve karşılaştırmalı embriyoloji

Bu tür bir çalışma, ilkel ontogenileri türevlerden ayıran morfogenetik farklılıklara işaret etmeyi amaçlamaktadır. Bilgiler, fosil kayıtlarında bulunanlarla tamamlanabilir..

Bu düşünce çizgisini takiben, büyük ölçeklerde, örneğin heteroronitlerin varlığı gibi farklı morfolojik evrim kalıplarını karakterize edebiliriz..

Bunlar, gelişimde ortaya çıkan, özelliklerin ortaya çıkma oranlarında ortaya çıkan değişikliklerdir..

Genetik gelişim biyolojisi

Bu odak, gelişim genetik makinelerinin evrimi üzerine odaklanmaktadır. Kullanılan teknikler arasında yönetmelikte yer alan genlerin ekspresyonunun klonlanması ve görselleştirilmesi yer almaktadır..

Örneğin, genlerin incelenmesi Hox ve mutasyon, kopyalanma ve ayrışma olarak süreç boyunca evrimi.

Deneysel epigenetik

Bu program etkileşimi inceler ve moleküler, hücresel ve doku seviyesi dinamikleri evrimsel değişiklikleri etkiler. Organizmanın genomunda bulunmayan gelişim özelliklerini inceleyin.

Bu yaklaşım, aynı fenotip var olmasına rağmen, çevresel koşullara bağlı olarak farklı şekilde ifade edilebileceğini doğrulamayı sağlar.

Bilgisayar programları

Bu program, verilerin analizi için matematiksel modeller de dahil olmak üzere, gelişim evriminin nicelleştirilmesi, modellenmesi ve simülasyonuna odaklanmaktadır..

Evo-devo eko

Evo-devo'nun ortaya çıkışı, farklı biyoloji dallarının evrim teorisine entegrasyonu ile devam etmek isteyen diğer disiplinlerin oluşumuna yol açtı, böylece eco-evo-devo doğdu..

Bu yeni şube, gelişim simbiyozu, gelişim plastisitesi, genetik barınma ve nişlerin inşası kavramlarının bütünleşmesini istemektedir..

Genel anlamda, gelişimin sembiyozu, organizmaların kısmen çevreleriyle etkileşimleri sayesinde inşa edildiğini ve mikroorganizmalar ile kalıcı simbiyotik ilişkiler olduğunu göstermektedir. Örneğin, bazı böceklerde, simbiyotik bakterilerin varlığı üreme izolasyonu sağlar.

Kuşkusuz, simbiyozun ökaryotik hücrenin orijininden çok hücreliğin kendisinin kökenine kadar organizmaların evrimi üzerinde etkileyici bir etkisi olduğu şüphesizdir..

Aynı şekilde, gelişimdeki plastisite, organizmaların çevreye bağlı olarak farklı fenotipler üretme kapasitelerinden oluşur. Bu konsepte göre çevre, fenotipi kalıplamadan sadece seçici bir madde değildir.

referanslar

1. Carroll, S.B. (2008). Evo-devo ve genişleyen evrimsel sentez: genetik bir morfolojik evrim teorisi. hücre, 134(1), 25-36.
2. Gilbert, S.F., Bosch, T.C., ve Ledón-Rettig, C. (2015). Eco-Evo-Devo: gelişimsel simbiyoz ve evrimsel ajanlar olarak gelişimsel esneklik. Doğa Genetiği, 16(10), 611.
3. Müller, G.B. (2007). Evo-devo: evrimsel sentezi genişletmek. Doğa genetik değerlendirmeleri, 8(12), 943.
4. Raff, R.A. (2000). Evo-devo: Yeni bir disiplinin evrimi. Doğa Genetiği, 1(1), 74.
5. Sultan, S.E. (2017). Eko-Evo-Devo. içinde Evrimsel Gelişim Biyolojisi (sf. 1-13). Springer Uluslararası Yayıncılık.