Evo-Devo (البيولوجيا التطورية للتنمية)

ال علم الأحياء التطوري للتنمية, يختصر عادة باسم ايفو-DEVO في اختصارها باللغة الإنجليزية ، هو مجال جديد لعلم الأحياء التطوري الذي يدمج فرع التطور في التطور. أحد أكثر الأهداف الواعدة لهذا التخصص هو شرح التنوع المورفولوجي للأرض.

سعى التوليف الحديث إلى دمج نظرية التطور لداروين من خلال الانتقاء الطبيعي وآليات الميراث التي اقترحها مندل. ومع ذلك ، فقد استبعد الدور المحتمل للتنمية في البيولوجيا التطورية. لذلك ، تنشأ evo-devo في غياب تكامل التنمية في التوليف.

حقق تطور البيولوجيا الجزيئية تسلسل الجينوم وتصور النشاط الجيني ، مما سمح لسد هذه الفجوة في النظرية التطورية.

وهكذا ، فإن اكتشاف الجينات المشاركة في هذه العمليات أدى إلى نشأة evo-devo. علماء الأحياء للتطور التطوري هم المسؤولون عن مقارنة الجينات التي تنظم عمليات التنمية في مجموعة واسعة من الكائنات متعددة الخلايا.

مؤشر

• 1 ما هو ايفو ديفو?
• 2 المنظور التاريخي
  • 2.1 قبل الجينات Hox
  • 2.2 بعد الجينات Hox
• 3 ما ايفو ديفو الدراسات?
  • 3.1 علم التشكل وعلم الأجنة
  • 3.2 بيولوجيا التطور الوراثي
  • 3.3 علم التخلق التجريبي
  • 3.4 برامج الكمبيوتر
• 4 Eco-evo-devo
• 5 المراجع

ما هو ايفو ديفو?

أحد الأسئلة الأساسية في البيولوجيا التطورية - وفي العلوم البيولوجية بشكل عام - هو كيف حدث التنوع البيولوجي الاستثنائي للكائنات الحية التي تعيش الآن على الكوكب.

توفر الفروع المميزة لعلم الأحياء ، مثل علم التشريح وعلم الحفريات وعلم الأحياء التنموي وعلم الوراثة وعلم الجينوم ، معلومات للعثور على إجابة لهذا السؤال. ومع ذلك ، في هذه التخصصات ، والتنمية.

الكائنات الحية تبدأ حياتها كخلية واحدة ، ومن خلال عمليات التنمية ، وتشكيل الهياكل التي تتكون منها ، وتسمى نفسها الرأس والساقين ، ذيول ، من بين أمور أخرى..

التنمية مفهوم رئيسي ، لأنه من خلال هذه العملية ، تتم ترجمة جميع المعلومات الوراثية الموجودة في الكائن الحي إلى التشكل الذي نلاحظه. وهكذا ، كشف اكتشاف الأساس الجيني للتنمية كيف يمكن توريث التغييرات في هذا الأمر ، مما أدى إلى تطور evo-devo.

تسعى Evo-devo إلى فهم الآليات التي أدت إلى تطور التنمية ، من حيث:

- عمليات التنمية. على سبيل المثال ، كخلية جديدة أو أنسجة جديدة هي المسؤولة عن التشكل الرواية في بعض الأنساب

- العمليات التطورية. على سبيل المثال ، ما الضغوط الانتقائية التي شجعت تطور أشكال التشكل أو الهياكل الجديدة.

المنظور التاريخي

قبل الجينات هوكس

حتى منتصف الثمانينات ، افترض معظم علماء الأحياء أن التنوع في الأشكال قد نشأ من خلال تغييرات كبيرة في الجينات التي تتحكم في تطور كل سلالة..

علم علماء الأحياء أن الذبابة تشبه الذبابة ، والماوس مثل الماوس ، وذلك بفضل جيناتها. ومع ذلك ، كان يعتقد أن الجينات بين الكائنات الحية تختلف اختلافًا شكليًا ، يجب أن تعكس هذه الاختلافات السحيقة على مستوى الجينات.

بعد الجينات هوكس

الدراسات التي أجريت على المسوخ ذبابة الفاكهة, ذبابة الفاكهة, أدى إلى اكتشاف الجينات ومنتجات الجينات التي تشارك في تطور الحشرة.

أدت هذه الأعمال الرائدة التي قام بها توماس كوفمان إلى اكتشاف الجينات هوكس - المسؤولين عن التحكم في نمط الهياكل العرفية وهوية القطاعات في المحور الخلفي الخلفي. تعمل هذه الجينات من خلال تنظيم نسخ الجينات الأخرى.

بفضل الجينوم المقارن ، يمكننا أن نستنتج أن هذه الجينات موجودة في جميع الحيوانات تقريبًا.

بمعنى آخر ، على الرغم من اختلاف metazoans اختلافًا كبيرًا من حيث التشكل (فكر في الدودة والخفافيش والحوت) ، إلا أنها تشترك في مسارات التنمية المشتركة. كان هذا الاكتشاف صدمة لعلماء الأحياء في ذلك الوقت وأدى إلى انتشار علم ايفو ديفو.

وبهذه الطريقة ، تم التوصل إلى أن الأنواع ذات الأنواع المختلفة للغاية لها اختلافات جينية قليلة وأن الآليات الجينية والخلوية متشابهة للغاية في جميع أنحاء شجرة الحياة..

ماذا الدراسة ايفو ديفو?

تتميز شركة Evo-devo بتطوير برامج بحثية متعددة. يذكر مولر (2007) أربعة منهم ، على الرغم من أنه يحذر من تداخل بعضهم البعض.

التشكل والأجنة المقارنة

يسعى هذا النوع من الدراسة إلى توضيح الاختلافات التشكلية التي تميز الجينات البدائية عن المشتقات. يمكن استكمال المعلومات بما يوجد في السجل الأحفوري.

باتباع هذا الخط من التفكير ، يمكننا وصف أنماط مختلفة من التطور المورفولوجي على نطاقات كبيرة ، مثل وجود تغاير.

هذه هي الاختلافات التي تحدث في التطور ، إما في وقت الظهور في معدل تكوين الصفة.

بيولوجيا التطور الوراثي

يركز هذا التركيز على تطور الآلية الوراثية للتنمية. من بين التقنيات المستخدمة هي استنساخ وتصور التعبير عن الجينات المشاركة في التنظيم.

على سبيل المثال ، دراسة الجينات هوكس وتطورها من خلال عملية الطفرة والازدواجية والتباعد.

علم التخلق التجريبي

يدرس هذا البرنامج التفاعل والديناميات الجزيئية والخلوية ومستوى الأنسجة تؤثر على التغيرات التطورية. دراسة خصائص التطوير التي لا توجد في جينوم الكائن الحي.

هذا النهج يسمح لتأكيد أنه على الرغم من وجود النمط الظاهري نفسه ، يمكن التعبير عنه بشكل مختلف تبعا للظروف البيئية.

برامج الكمبيوتر

يركز هذا البرنامج على القياس والنمذجة والمحاكاة لتطور التطور ، بما في ذلك النماذج الرياضية لتحليل البيانات.

ايفو-DEVO بيئة

أدى ظهور evo-devo إلى تشكيل تخصصات أخرى سعت إلى مواصلة دمج مختلف فروع البيولوجيا في النظرية التطورية ، وبالتالي وُلد eco-devo.

يسعى هذا الفرع الجديد إلى تكامل مفاهيم التكافل التنموي ، اللدونة التنموية ، الإقامة الوراثية وبناء المنافذ.

بشكل عام ، يشير تكافل التنمية إلى أن الكائنات الحية يتم بناؤها ، جزئيًا ، وذلك بفضل التفاعلات مع بيئتها وهي علاقات تكافلية مستمرة مع الكائنات الحية الدقيقة. على سبيل المثال ، في العديد من الحشرات ، يؤدي وجود البكتيريا التكافلية إلى العزلة التناسلية.

ليس هناك شك في أن التكافل كان له تأثير مثير للإعجاب على تطور الكائنات الحية ، من أصل الخلية حقيقية النواة إلى أصل متعدد الخلايا نفسه.

بنفس الطريقة ، تتكون اللدونة في التطور من قدرة الكائنات الحية على توليد أنماط ظاهرية مختلفة ، اعتمادًا على البيئة. في ظل هذا المفهوم ، فإن البيئة ليست عاملًا انتقائيًا على وجه الحصر ، دون صب النمط الظاهري أيضًا.

مراجع

1. كارول ، S. B. (2008). Evo-devo وتوليف تطوري موسع: نظرية وراثية للتطور المورفولوجي. خلية, 134(1) ، 25-36.
2. Gilbert، S. F.، Bosch، T. C.، & Ledón-Rettig، C. (2015). Eco-Evo-Devo: التعايش التطوري واللدونة التطورية كعوامل تطورية. مراجعات الطبيعة الوراثة, 16(10) ، 611.
3. مولر ، ج. ب. (2007). ايفو ديفو: تمديد التوليف التطوري. الطبيعة تستعرض علم الوراثة, 8(12) ، 943.
4. Raff، R. A. (2000). Evo-devo: تطور الانضباط الجديد. مراجعات الطبيعة الوراثة, 1(1) ، 74.
5. سلطان ، س. (2017). الايكولوجية إيفو-ديفو. في علم الأحياء التطوري التطوري (ص. 1-13). سبرينغر الدولية للنشر.