HETEROKRONLAR: PERAMORFOZ VE PEDOMORFOZ (ÖRNEKLERLE) - BIYOLOJI - 2025

Heterochronies Makroevrim önemli - - hız ve gelişim zamanlaması üzerinde oluşan değişiklikleri veya düzenlemeleri morfolojik değişikliklerin bir kümesidir. İki büyük aileye ayrılırlar: pedomorfoz ve peramorfoz.

Birincisi, pedomorfoz, ata türleriyle karşılaştırırsak, yetişkin tarafından genç görünümün korunmasını ifade eder. Aksine, peramorfozda (rekapitülasyon olarak da bilinir) yetişkinler, soyundan gelen türlerde abartılı özellikler gösterir.

Kaynak: Ben, Drow erkek

Bu heterokron ailelerinin her biri, sırayla, yukarıda bahsedilen modellerin varlığını açıklayan üç mekanizmaya sahiptir. Pedomorfoz için bunlar progenez, neoteni ve post-deplasman, peramorfoz mekanizmaları ise hipermorfoz, hızlanma ve ön yer değiştirme şeklindedir.

Şu anda, gelişim kalıpları ile evrim arasındaki ilişkiyi anlamak, biyologların en iddialı hedeflerinden biridir ve bu nedenle "evo-devo" disiplini doğmuştur. Heterokronlar bu dalda anahtar kavramdır.

Heterokronlar nelerdir?

Geleneksel olarak, genellikle evrimsel biyolojideki iki seviyeli değişiklikten söz edilir: mikroevrim ve makroevrim. İlki geniş çapta incelenmiştir ve bir popülasyonun üyelerinde alel frekanslarında meydana gelen değişiklikleri anlamaya çalışır.

Buna karşılık, döviz kuruna göre makroevrim, mikroevrim düzeyinde çeşitlenmeye yol açan değişikliklerin birikmesi anlamına gelir. Ünlü paleontolog ve evrimsel biyolog SJ Gould, makroevrimsel değişimin meydana gelebileceği iki ana yola işaret ediyor: yenilik ve heterokronlar.

Heterokroniler, bir bireyin ontogenetik gelişimi sırasında, bir karakterin ortaya çıkma zamanı veya oluşum hızı açısından meydana gelen tüm varyasyonlardır. Bu ontogenetik değişimin filogenetik sonuçları vardır.

Evrimsel biyolojinin ışığında, heterokronlar çok çeşitli fenomenleri açıklamaya hizmet eder ve çeşitliliği gelişmeyle ilgili fenomenlerle açıklamak için bir modeli birleştiren bir kavram olarak işlev görür.

Günümüzde bu kavram çok popüler oldu ve araştırmacılar onu hücresel ve moleküler seviyeler de dahil olmak üzere farklı seviyelerde uyguluyor - artık sadece morfolojiyi anlamıyor -.

Heterochronies hangi düzeyde gerçekleşir?

Heterokronilerde kurulan karşılaştırma torunların ataları ile karşılaştırılmasına göre yapılır. Başka bir deyişle, bir grubun soyundan gelenler, dış grupla karşılaştırılır. Bu fenomen farklı seviyelerde ortaya çıkabilir - buna popülasyon veya tür deyin.

Örneğin, popülasyonlarımızda tüm gelişimsel fenomenlerin tüm bireylerde aynı anda meydana gelmediğinin farkındayız: diş değiştirme yaşı popülasyonda homojen değildir ve kızlarda ilk adet kanaması yaşı da değildir. .

Anahtar faktör, çalışmada kullanılan zaman çerçevesidir. Yakın akraba bir grubun geçici olarak sınırlı bir çalışması olması tavsiye edilir.

Tersine, zaman periyotlarının yaklaşık örneklemesini kullanan daha yüksek seviyelerde (örneğin filum) karşılaştırmalar vurgulanacak ve süreçleri çıkarmak için kullanılamayan puanlanmış farklılık kalıplarını ortaya çıkaracaktır.

Nasıl çalışılıyor?

Heterokronlarla açıklanabilecek potansiyel evrim olaylarını saptamanın en basit ve en hızlı yolu, fosil kayıtlarını gözlemlemek ve analiz etmektir. Bu prosedürdeki fikir, boyut ve yaş açısından meydana gelen değişiklikleri tanıyabilmektir.

Paleontologların bakış açısına göre heterokronlar, belirli bir grubun evrimini anlamak ve aralarındaki filogenetik ilişkileri izleyebilmek için anahtar süreçlerdir.

Büyüme oranını etkileyen ontogenetik süreçler

Pedormofosis

Pedomorfoz, yetişkin formları gençlerin tipik özelliklerini veya özelliklerini sergilediğinde ortaya çıkar.

Pedomorfoza yol açabilecek üç olay vardır. Birincisi, genellikle cinsel olgunluktaki ilerlemenin neden olduğu, özelliğin oluşma süresinin kısaltıldığı progenezdir.

Neotheony ise ontogenetik gelişimdeki değişim oranını azaltır. Bu nedenle yetişkinde gençlik özellikleri korunur. Son olarak, yer değiştirme sonrası, geç başlangıçlı bir özelliğin geliştirilmesini içerir.

Peramorphosis

Peramorfoz, atalarına kıyasla yetişkin bireyin belirli bir morfolojisinin abartılması veya bir uzantısıdır.

Pedomorfozda olduğu gibi peramorfoz üç olay ile açıklanabilir. Hipermorfoz, olgunluk çağında bir gecikmeyi kapsar, böylece vücut olgunluk gelene kadar büyür. Bu süreç ontogenetik sürecin bir uzantısını temsil eder.

Hızlanma, döviz kurlarındaki artışı ifade eder. Önceki durumun aksine, hızlanmada cinsel olgunluk yaşı atalar ve torunlar için aynıdır. Son olarak, ön yer değiştirme, bir özelliğin görünümünün en erken başlangıcını ifade eder.

Omurgalılarda peramorfoz, gerçekte meydana gelen bir olaydan çok teorik bir model gibi görünmektedir. Kıt veri var ve sürecin çok özel durumlarında.

Örnekler

Gelişiminde heterokronlar

Heterokroniler de moleküler düzeyde incelenebilir ve bu araştırmaları yürütmek için farklı metodolojiler vardır.

Örneğin, Kim ve diğerleri (2000), meyve sinekleri olarak bilinen farklı Drosophila türlerinin erken gelişimindeki heterokronları anlamaya çalıştılar.

Sonuçlar, değerlendirilen üç türde (D. melanogaster, D. simulans ve D. pseudoobscura) gelişimin erken aşamalarında ontogenetik yörüngenin zamansal olarak yer değiştirmesi olduğunu göstermektedir. D. simulans daha önce ifade kalıplarını gösterdi, ardından D. melanogaster ve ve D. pseudoobscura ile biten.

Gen ekspresyonunun türler arasında değiştiği zaman ölçekleri yarım saatten azdı. Yazarlar, incelenen genlerin ekspresyonu ile hücre döngüsünün senkronizasyonu arasında türler arasında morfolojik farklılıklara yol açan epigenetik tip etkileşimler olduğunu tahmin ediyorlar.

semenderler

Semenderler, neoteny'nin klasik örneğidir, özellikle Ambystoma mexicanum türü. Bu türün yetişkin formları, gençlik dönemlerinde tipik olan karakteristik solungaçlarını sergiler.

İnsanlar

İnsanların morfolojisinin bir neoteny olayının ürünü olduğu tahmin edilmektedir. Örneğin kafatasımızın yapılarını karşılaştırırsak, maymun atamızın genç formu ile yetişkin varyasyonlarından daha fazla benzerlik bulacağız.

Referanslar

1. Goswami, A., Foley, L. ve Weisbecker, V. (2013). Etobur kraniyal sütür kapanmasında yaygın heterokroninin paternleri ve etkileri. Evrimsel biyoloji Dergisi, 26 (6), 1294-1306.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri. McGraw - Tepe.
3. Kardong, KV (2006). Omurgalılar: karşılaştırmalı anatomi, işlev, evrim. McGraw-Hill.
4. Kim, J., Kerr, JQ ve Min, GS (2000). Drosophila'nın erken gelişiminde moleküler heterokroni. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri, 97 (1), 212-216.
5. Smith, KK (2003). Zamanın oku: heterokroni ve gelişimin evrimi. International Journal of Developmental Biology, 47 (7-8), 613-621.