متغاير المغاير: peramorfosis و pedomorfosis (مع أمثلة)

الاختلافات المتغايرة هي مجموعة من التغييرات المورفولوجية - الحاسمة في التطور الكلي - والتي تحدث عن طريق التعديلات أو الترتيبات في سرعة و التسلسل الزمني للتنمية. يتم تصنيفها إلى عائلتين كبيرتين: مرض التهاب المفاصل و peramorfosis.

الأول ، مرض الحشائش ، يشير إلى الاحتفاظ بالجانب الأحداث من قبل البالغين ، إذا قارناهم بالأنواع السابقة. في المقابل ، في الشرايين (المعروف أيضًا باسم إعادة التلخيص) ، يمثل البالغون خصائص مبالغ فيها في الأنواع الهابطة.

كل عائلة من هذه الاختلافات لها ثلاث آليات تشرح وجود الأنماط المذكورة أعلاه. لنسف الغشاء الحلقي هي الأجنة ، و neoteny و post-displacement ، في حين أن آليات peramorphosis هي hypermorphosis ، والتسارع ، وقبل النزوح.

في الوقت الحالي ، يعد فهم العلاقة بين أنماط التنمية والتطور أحد أكثر الأهداف طموحًا لعلماء الأحياء ، وبالتالي يولد الانضباط "evo-devo". المغاير غير متجانسة هي مفهوم رئيسي في هذا الفرع.

ما هي heterochronies؟

تقليديا ، نتحدث عادة عن مستويين من التغييرات في البيولوجيا التطورية ، التطور الجزئي والتطور الكلي. تتم دراسة الأولى على نطاق واسع وتسعى إلى فهم التغييرات التي تحدث في ترددات أليلية في أفراد السكان.

في المقابل ، وفقًا لنوع التغيير ، فإن التطور الكلي ، يعني تراكم التغييرات الجزئية التي تؤدي إلى التنويع. يشير عالم الأحافير الشهير وعالم الأحياء التطوري SJ Gould إلى طريقتين رئيسيتين يمكن أن يحدث بهما التغيير الكلي: الابتكار وعدم التجانس.

التباين المغنطيسي هي كل مجموعة من الاختلافات التي تحدث أثناء التطور الجيني للفرد ، من حيث وقت ظهور شخصية أو في معدل تكوينها. هذا التغير الجيني له عواقب نسجية.

في ضوء البيولوجيا التطورية ، تعمل الاختلافات في تفسير مجموعة واسعة من الظواهر وتعمل كمفهوم يوحد نموذجًا لشرح التنوع مع الظواهر المرتبطة بالتنمية.

في الوقت الحاضر ، اكتسب المفهوم شعبية كبيرة والباحثون يطبقونه على مستويات مختلفة - لم يعد يشمل فقط التشكل - بما في ذلك المستويات الخلوية والجزيئية.

على أي مستوى تحدث الاختلافات؟

تم إجراء المقارنة المحددة في التباين وفقًا لأحفادهم مقارنة بأسلافهم. بمعنى آخر ، تتم مقارنة أحفاد المجموعة بالمجموعة الخارجية. يمكن أن تحدث هذه الظاهرة على مستويات مختلفة - استدعاء السكان أو الأنواع.

على سبيل المثال ، نحن ندرك أنه في مجتمعاتنا ، لا تحدث جميع الظواهر التنموية في نفس الوقت لدى جميع الأفراد: إن عمر تغيير الأسنان ليس متجانسًا في السكان ، ولا هو عمر الحيض الأول عند الفتيات. .

العامل الرئيسي هو الإطار الزمني المستخدم في الدراسة. من المستحسن أن تكون دراسة محدودة مؤقتًا لمجموعة ذات صلة وثيقة.

وعلى العكس من ذلك ، فإن المقارنات في المستويات العليا (phyla ، على سبيل المثال) باستخدام أخذ العينات التقريبية للفترات الزمنية ، ستؤكد وتكشف عن أنماط متباينة من الاختلافات التي لا يمكن استخدامها لاستنتاج العمليات.

كيف درسوا؟

إن أبسط وأسرع طريقة لتحديد الأحداث التطورية المحتملة التي يمكن تفسيرها من خلال التباينات هي من خلال مراقبة وتحليل السجل الأحفوري. الفكرة في هذا الإجراء هي التعرف على التغييرات التي حدثت من حيث الحجم والعمر.

من وجهة نظر علماء الحفريات ، تعد heterochronies بمثابة عمليات أساسية لفهم تطور مجموعة معينة وتكون قادرة على تتبع العلاقات التطورية بينهما.

العمليات الجينية التي تؤثر على معدل النمو

Pedormofosis

يحدث التهاب الحشائش عندما تظهر الأشكال البالغة سمات أو خصائص نموذجية للأحداث.

هناك ثلاثة أحداث يمكن أن تؤدي إلى التهاب الغشاء المفصلي. الأول هو التكاثر ، حيث يتم تقصير وقت تكوين الصفة ، وعادة ما يكون سبب التقدم في النضج الجنسي.

Neoteonia ، من ناحية أخرى ، يقلل من معدل التغير في التطور الجيني. لذلك ، يتم الحفاظ على سمات الأحداث في الكبار. أخيرًا ، تتضمن مرحلة ما بعد النزوح تطوير سمة تبدأ بالتأخير.

Peramorfosis

Peramorphosis عبارة عن مبالغة أو امتداد لمورفولوجيا معينة للفرد البالغ ، مقارنة بأسلافه.

كما هو الحال في الغشاء المخاطي ، يمكن تفسير التفسخ بثلاثة أحداث. يغطي فرط التعرق تأخيرًا في سن النضج ، وبالتالي ينمو الجسم حتى يصل النضج. تمثل هذه العملية امتدادًا للعملية الوراثية.

يشير التسارع إلى الزيادة في أسعار الصرف. على عكس الحالة السابقة ، في تسارع سن النضج الجنسي هو نفسه بالنسبة للأجداد والأحفاد. أخيرًا ، يشير ما قبل الإزاحة إلى بداية ظهور السمات.

في الفقاريات ، يبدو أن التعمق أكثر من نموذج نظري منه في الواقع. هناك بيانات نادرة وفي حالات محددة للغاية من العملية.

أمثلة

غير متجانسة في تطور ذبابة الفاكهة

يمكن أيضًا دراسة متغاير المغايرات على المستوى الجزيئي ، وهناك منهجيات مختلفة لإجراء هذه التحقيقات.

على سبيل المثال ، سعى كيم وآخرون (2000) لفهم الاختلافات في التطور المبكر لأنواع ذبابة الفاكهة المختلفة - المعروفة باسم ذبابة الفاكهة.

تشير النتائج إلى أنه في الأنواع الثلاثة التي تم تقييمها ( D. melanogaster و D. simulans و D. pseudoobscura ) هناك إزاحة مؤقتة للمسار الجيني في المراحل المبكرة من التطور. وأظهرت D. simulans أنماط التعبير في وقت سابق ، تليها D. melanogaster وتنتهي مع و D. pseudoobscura.

كانت المقاييس الزمنية التي يختلف فيها التعبير عن الجينات بين الأنواع أقل من نصف ساعة. يتكهن المؤلفون بأن هناك تفاعلات من النوع اللاجيني بين التعبير عن الجينات التي تمت دراستها وتزامن دورة الخلية التي تؤدي إلى الاختلافات المورفولوجية الموجودة بين الأنواع.

السلمندر

السلمندر هي مثال كلاسيكي على neoteny ، وتحديدا الأنواع Ambystoma mexicanum. تظهر الأشكال البالغة من هذا النوع خياشيمها المميزة ، وهي نموذجية لمراحل الأحداث.

بشري

ومن المتوقع أن مورفولوجيا البشر هي نتاج حدث نيوتيني. إذا قارنا هياكل جماجمنا ، على سبيل المثال ، فسنجد المزيد من أوجه التشابه مع شكل أحداث جد سلفنا أكثر من الاختلافات بين البالغين.