EVO-DEVO (EVRIMSEL GELIŞIM BIYOLOJISI) - BIYOLOJI - 2025

Gelişimin evrimsel biyoloji yaygın İngilizce onun kısaltması için EVO-devo olarak kısaltılır, evrimsel biyoloji yeni bir alan olan evriminde bütünleştirir geliştirme şube söyledi. Bu disiplinin en umut verici hedeflerinden biri yeryüzündeki morfolojik çeşitliliği açıklamaktır.

Modern sentez, Darwin'in evrim teorisini doğal seleksiyonla ve Mendel'in önerdiği kalıtım mekanizmalarını bütünleştirmeye çalıştı. Ancak, gelişimin evrimsel biyolojideki olası rolünü dışarıda bıraktı. Bu nedenle evrim, gelişimin sentezle bütünleşmemesinden kaynaklanır.

Kaynak: Romanes, GJ; Wikipedia'ya yükleyen en: Kullanıcı: Phlebas; açıklama sayfasının yazarları: en: Kullanıcı: Phlebas, en: Kullanıcı: Yetmiş Üç, Wikimedia Commons aracılığıyla Moleküler biyolojinin gelişimi, genom dizisine ve genetik aktivitenin görselleştirilmesine ulaşarak evrim teorisindeki bu boşluğu doldurmayı sağladı.

Bu nedenle, bu süreçlerde yer alan genlerin keşfi, evrimin kökenine yol açtı. Evrimsel gelişim biyologları, çok çeşitli çok hücreli organizmalarda gelişim süreçlerini düzenleyen genleri karşılaştırmaktan sorumludur.

Evo-devo nedir?

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

Anatomi, paleontoloji, gelişim biyolojisi, genetik ve genomik gibi farklı biyoloji dalları bu sorunun cevabını bulmak için bilgi sağlar. Ancak bu disiplinler içinde gelişme ön plana çıkmaktadır.

Organizmalar yaşamlarına tek bir hücre olarak başlarlar ve gelişim süreçleri boyunca onu oluşturan yapıların oluşumuna diğerlerinin yanı sıra baş, bacaklar, kuyruklar denir.

Bu süreç boyunca bir organizmada bulunan tüm genetik bilgiler gözlemlediğimiz morfolojiye dönüştürüldüğünden, gelişim merkezi bir kavramdır. Böylelikle, gelişimin genetik temellerinin keşfi, gelişimdeki değişikliklerin nasıl kalıtsal olarak aktarılabileceğini ortaya çıkardı ve bu da evrimin ortaya çıkmasına neden oldu.

Evo-devo, gelişimin evrimine yol açan mekanizmaları şu açılardan anlamaya çalışır:

- Geliştirme süreçleri. Örneğin, yeni bir hücrenin veya yeni dokunun belirli soylardaki yeni morfolojilerden nasıl sorumlu olduğu

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

Tarihi bakış açısı

Genlerden önce

1980'lerin ortalarına kadar çoğu biyolog, her bir soyun gelişimini kontrol eden genlerdeki önemli değişiklikler sayesinde form çeşitliliğinin ortaya çıktığını varsaydı.

Biyologlar, genleri sayesinde sineğin sinek, farenin fare gibi göründüğünü biliyorlardı. Bununla birlikte, bu tür morfolojik olarak farklı organizmalar arasındaki genlerin, gen seviyesindeki bu berbat farklılıkları yansıtması gerektiği düşünülüyordu.

Genlerden sonra

Meyve sineği olan Drosophila'nın mutantları üzerinde yapılan araştırmalar, böceğin gelişimine katılan genlerin ve gen ürünlerinin keşfedilmesine yol açtı.

Thomas Kaufman'ın bu öncü çalışması, vücut yapılarının modelini ve ön-arka eksendeki segmentlerin kimliğini kontrol etmekten sorumlu olan Hox genlerinin keşfine yol açtı. Bu genler, diğer genlerin transkripsiyonunu düzenleyerek çalışır.

Karşılaştırmalı genom bilimi sayesinde, bu genlerin neredeyse tüm hayvanlarda mevcut olduğu sonucuna varılabilir.

Başka bir deyişle, metazoanlar morfolojide büyük farklılıklar gösterse de (bir solucan, yarasa ve bir balina düşünün), ortak gelişim yollarını paylaşırlar. Bu keşif, zamanın biyologları için şok ediciydi ve evo-devo biliminin yaygınlaşmasına yol açtı.

Böylece, çok farklı fenotiplere sahip türlerin çok az genetik farklılığa sahip olduğu ve genetik ve hücresel mekanizmaların hayat ağacı boyunca son derece benzer olduğu sonucuna varıldı.

Evo-devo neyi inceler?

Evo-devo, çoklu araştırma programlarının geliştirilmesiyle karakterize edilmiştir. Muller (2007) birbirleriyle örtüştüğü konusunda uyardığı halde bunların dördünden bahseder.

Morfoloji ve karşılaştırmalı embriyoloji

Bu tür bir çalışma, ilkel ontogeniyi türetilmiş olanlardan ayıran morfogenetik farklılıkları netleştirmeyi amaçlamaktadır. Bilgi, fosil kayıtlarında bulunanlarla tamamlanabilir.

Bu düşünce çizgisini takip ederek, heterokronların varlığı gibi büyük ölçeklerde farklı morfolojik evrim kalıpları karakterize edilebilir.

Bunlar, özelliğin oluşum hızında ortaya çıkma anında, gelişimde ortaya çıkan varyasyonlardır.

Genetik gelişim biyolojisi

Bu yaklaşım, genetik gelişim mekanizmasının evrimine odaklanır. Kullanılan teknikler arasında regülasyona dahil olan genlerin ifadesinin klonlanması ve görselleştirilmesi yer alır.

Örneğin, Hox genlerinin incelenmesi ve bunların mutasyon, duplikasyon ve ıraksama gibi süreçlerle evrimleşmesi.

Deneysel epigenetik

Bu program etkileşimi inceler ve moleküler, hücresel ve doku dinamikleri evrimsel değişiklikleri etkiler. Organizmanın genomunda bulunmayan gelişimsel özellikleri inceler.

Bu yaklaşım, aynı fenotipin var olmasına rağmen, çevresel koşullara bağlı olarak farklı şekilde ifade edilebileceğini doğrulamaya izin verir.

Bilgisayar programları

Bu program, veri analizi için matematiksel modeller de dahil olmak üzere, gelişim evriminin nicelendirilmesi, modellemesi ve simülasyonuna odaklanmaktadır.

Eko-EVO-devo

Evo-devo'nun ortaya çıkışı, farklı biyoloji dallarının evrim teorisine entegrasyonunu sürdürmeye çalışan başka disiplinlerin oluşumuna yol açtı ve böylece eko-evo-devo doğdu.

Bu yeni dal, gelişimsel simbiyoz, gelişimsel esneklik, genetik uyum ve niş yapı kavramlarının bütünleştirilmesini amaçlamaktadır.

Genel anlamda, gelişimsel simbiyoz, organizmaların kısmen çevreleriyle olan etkileşimleri sayesinde inşa edildiğini ve mikroorganizmalarla kalıcı simbiyotik ilişkiler olduğunu belirtir. Örneğin, çeşitli böceklerde simbiyotik bakterilerin varlığı üreme izolasyonu üretir.

Hiç şüphe yok ki simbiyoz, ökaryotik hücrenin kökeninden çok hücreliliğin kökenine kadar organizmaların evrimi üzerinde etkileyici bir etkiye sahipti.

Aynı şekilde, gelişimdeki plastisite, organizmaların çevreye bağlı olarak farklı fenotipler üretme kabiliyetinden oluşur. Bu kavram altında çevre, fenotipi de şekillendirmeden yalnızca seçici bir ajan değildir.

Referanslar

1. Carroll, SB (2008). Evrim ve genişleyen bir evrimsel sentez: morfolojik evrimin genetik teorisi. Celi, 134 (1), 25-36.
2. Gilbert, SF, Bosch, TC ve Ledón-Rettig, C. (2015). Eco-Evo-Devo: evrimsel ajanlar olarak gelişimsel simbiyoz ve gelişimsel esneklik. Doğa İncelemeleri Genetik, 16 (10), 611.
3. Müller, GB (2007). Evo - devo: evrimsel sentezin genişletilmesi. Doğa genetiği gözden geçiriyor, 8 (12), 943.
4. Raff, RA (2000). Evo-devo: yeni bir disiplinin evrimi. Doğa İncelemeleri Genetik, 1 (1), 74.
5. Sultan, SE (2017). Eko-Evo-Devo. Evrimsel Gelişim Biyolojisinde (s. 1-13). Springer Uluslararası Yayıncılık.