HETEROCHRONIES: PERAMORPHOSIS และ PEDOMORPHOSIS (พร้อมตัวอย่าง) - ชีววิทยา - 2026

heterochroniesเป็นชุดของการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา - การสำคัญในการ macroevolution - การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นหรือข้อตกลงกับความเร็วและระยะเวลาของการพัฒนา แบ่งออกเป็นสองตระกูลใหญ่: pedomorphosis และ peramorphosis

ประการแรก pedomorphosis หมายถึงการคงรูปลักษณ์ที่อ่อนเยาว์ของผู้ใหญ่ถ้าเราเปรียบเทียบกับสายพันธุ์บรรพบุรุษ ในทางตรงกันข้ามใน peramorphosis (หรือที่เรียกว่า recapitulation) ตัวเต็มวัยจะแสดงลักษณะที่เกินจริงในสายพันธุ์ลูกหลาน

ที่มา: I, Drow male

แต่ละตระกูลที่มีความแตกต่างกันเหล่านี้มีกลไกสามประการที่อธิบายการดำรงอยู่ของรูปแบบดังกล่าว สำหรับ pedomorphosis พวกมันคือการกำเนิดกำเนิด neoteny และ post-displacement ในขณะที่กลไกของ peramorphosis คือ hypermorphosis การเร่งและการกระจัดก่อน

ปัจจุบันการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบการพัฒนาและวิวัฒนาการเป็นหนึ่งในเป้าหมายที่ท้าทายที่สุดของนักชีววิทยาและนั่นคือเหตุผลที่วินัย“ evo-devo” ถือกำเนิดขึ้น Heterochronies เป็นแนวคิดหลักในสาขานี้

heterochronies คืออะไร?

ตามเนื้อผ้ามักพูดถึงการเปลี่ยนแปลงสองระดับในชีววิทยาวิวัฒนาการวิวัฒนาการจุลภาคและวิวัฒนาการระดับมหภาค ประการแรกคือการศึกษาอย่างกว้างขวางและพยายามที่จะเข้าใจการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในความถี่อัลลีลในสมาชิกของประชากร

ในทางตรงกันข้ามตามอัตราแลกเปลี่ยนการวิวัฒนาการระดับมหภาคหมายถึงการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในระดับจุลภาคที่นำไปสู่การกระจายความเสี่ยง SJ Gould นักบรรพชีวินวิทยาที่มีชื่อเสียงและนักชีววิทยาวิวัฒนาการชี้ให้เห็นสองวิธีหลักที่สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับมหภาค ได้แก่ นวัตกรรมและความแตกต่างกัน

Heterochronies เป็นชุดของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนา ontogenetic ของแต่ละบุคคลในแง่ของเวลาที่ปรากฏของตัวละครหรือในอัตราการก่อตัว การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนี้มีผลทางวิวัฒนาการ

ในแง่ของชีววิทยาวิวัฒนาการ heterochronies ทำหน้าที่อธิบายปรากฏการณ์ที่หลากหลายและทำหน้าที่เป็นแนวคิดที่รวมแบบจำลองเพื่ออธิบายความหลากหลายกับปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา

ปัจจุบันแนวคิดนี้ได้รับความนิยมอย่างมากและนักวิจัยนำไปใช้ในระดับต่างๆ - ไม่เพียง แต่เข้าใจลักษณะทางสัณฐานวิทยาอีกต่อไปรวมถึงระดับเซลล์และระดับโมเลกุล

heterochronies เกิดขึ้นในระดับใด?

การเปรียบเทียบที่สร้างขึ้นใน heterochronies นั้นสร้างขึ้นจากลูกหลานเปรียบเทียบกับบรรพบุรุษของพวกเขา กล่าวอีกนัยหนึ่งลูกหลานของกลุ่มจะถูกเปรียบเทียบกับกลุ่มภายนอก ปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ในหลายระดับ - เรียกว่าประชากรหรือสายพันธุ์

ตัวอย่างเช่นเราทราบดีว่าในประชากรของเราไม่ได้มีปรากฏการณ์พัฒนาการทั้งหมดเกิดขึ้นพร้อมกันในทุกคน: อายุของฟันที่เปลี่ยนไปไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกันในประชากรและไม่ใช่อายุของการมีประจำเดือนครั้งแรกในเด็กผู้หญิงด้วย .

ปัจจัยสำคัญคือกรอบเวลาที่ใช้ในการศึกษา ขอแนะนำให้เป็นการศึกษาเฉพาะกลุ่มที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดแบบ จำกัด ชั่วคราว

ในทางกลับกันการเปรียบเทียบในระดับที่สูงขึ้น (เช่น phyla) โดยใช้การสุ่มตัวอย่างช่วงเวลาโดยประมาณจะถูกเน้นและจะเปิดเผยรูปแบบคะแนนของความแตกต่างที่ไม่สามารถใช้ในการอนุมานกระบวนการได้

มีการศึกษาอย่างไร?

วิธีที่ง่ายและรวดเร็วที่สุดในการระบุเหตุการณ์วิวัฒนาการที่อาจเกิดขึ้นซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยความแตกต่างกันคือการสังเกตและวิเคราะห์บันทึกฟอสซิล แนวคิดในขั้นตอนนี้คือเพื่อให้สามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแง่ของขนาดและอายุ

จากมุมมองของนักบรรพชีวินวิทยาความแตกต่างเป็นกระบวนการสำคัญในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของกลุ่มหนึ่งและสามารถติดตามความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างพวกเขาได้

กระบวนการทางพันธุกรรมที่ส่งผลต่ออัตราการเจริญเติบโต

Pedormofosis

Pedomorphosis เกิดขึ้นเมื่อรูปแบบของผู้ใหญ่แสดงลักษณะทั่วไปหรือลักษณะของเด็กและเยาวชน

มีสามเหตุการณ์ที่สามารถนำไปสู่ ​​pedomorphosis ประการแรกคือการกำเนิดซึ่งระยะเวลาในการสร้างลักษณะจะสั้นลงโดยทั่วไปเกิดจากความก้าวหน้าในวุฒิภาวะทางเพศ

ในทางกลับกัน Neotheony ช่วยลดอัตราการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนา ontogenetic ดังนั้นคุณลักษณะที่อ่อนเยาว์จะยังคงอยู่ในผู้ใหญ่ ประการสุดท้ายหลังการกระจัดเกี่ยวข้องกับการพัฒนาลักษณะที่เริ่มมีอาการล่าช้า

Peramorphosis

Peramorphosis เป็นการพูดเกินจริงหรือส่วนขยายของสัณฐานวิทยาบางอย่างของบุคคลที่เป็นผู้ใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับบรรพบุรุษ

เช่นเดียวกับใน pedomorphosis peramorphosis สามารถอธิบายได้ด้วยสามเหตุการณ์ Hypermorphosis ครอบคลุมถึงความล่าช้าของอายุที่ครบกำหนดดังนั้นร่างกายจึงเติบโตจนครบกำหนด กระบวนการนี้แสดงถึงส่วนขยายของกระบวนการออนโตเจนเนติก

การเร่งความเร็วหมายถึงการเพิ่มขึ้นของอัตราแลกเปลี่ยน ในทางตรงกันข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้ในการเร่งอายุของวุฒิภาวะทางเพศจะเหมือนกันสำหรับบรรพบุรุษและลูกหลาน สุดท้ายก่อนการกระจัดหมายถึงการปรากฏตัวของคุณลักษณะที่เร็วที่สุด

ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง peramorphosis ดูเหมือนจะเป็นแบบจำลองทางทฤษฎีมากกว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในความเป็นจริง มีข้อมูลที่หายากและในกรณีเฉพาะของกระบวนการนี้

ตัวอย่าง

Heterochronies ในการพัฒนา

นอกจากนี้ยังสามารถศึกษา Heterochronies ในระดับโมเลกุลและมีวิธีการที่แตกต่างกันในการตรวจสอบเหล่านี้

ตัวอย่างเช่น Kim et al. (2000) พยายามที่จะเข้าใจความแตกต่างในการพัฒนาสายพันธุ์แมลงหวี่ในระยะเริ่มแรกซึ่งเรียกว่าแมลงวันผลไม้

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าในทั้งสามชนิดที่ได้รับการประเมิน (D. melanogaster, D. simulans และ D. pseudoobscura) มีการเคลื่อนที่ชั่วคราวของวิถีออโตเจเนติกในระยะเริ่มแรกของการพัฒนา D. simulans แสดงรูปแบบการแสดงออกก่อนหน้าตามด้วย D. melanogaster และลงท้ายด้วยและ D. pseudoobscura

ช่วงเวลาที่การแสดงออกของยีนแตกต่างกันระหว่างสปีชีส์นั้นน้อยกว่าครึ่งชั่วโมง ผู้เขียนคาดเดาว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง epigenetic ระหว่างการแสดงออกของยีนที่ศึกษาและการซิงโครไนซ์ของวัฏจักรของเซลล์ที่นำไปสู่ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาที่มีอยู่ระหว่างสิ่งมีชีวิต

ซาลาแมนเด

Salamanders เป็นตัวอย่างคลาสสิกของ neoteny โดยเฉพาะสายพันธุ์ Ambystoma mexicanum รูปแบบตัวเต็มวัยของสายพันธุ์นี้แสดงลักษณะเหงือกตามแบบฉบับของระยะเด็กและเยาวชน

มนุษย์

มีการคาดเดาว่าสัณฐานวิทยาของมนุษย์เป็นผลมาจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นใหม่ ตัวอย่างเช่นหากเราเปรียบเทียบโครงสร้างของกะโหลกศีรษะของเราเราจะพบว่ามีความคล้ายคลึงกันมากขึ้นกับรูปแบบของบรรพบุรุษจำลองของเราที่เป็นเด็กและเยาวชนมากกว่ารูปแบบของผู้ใหญ่

อ้างอิง

1. Goswami, A. , Foley, L. , & Weisbecker, V. (2013). รูปแบบและผลกระทบของความแตกต่างกันอย่างกว้างขวางในการเย็บปิดกะโหลกศีรษะของ carnivoran วารสารชีววิทยาวิวัฒนาการ, 26 (6), 1294-1306.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw - ฮิลล์
3. การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
4. Kim, J. , Kerr, JQ, & Min, GS (2000) ความแตกต่างของโมเลกุลในการพัฒนาแมลงหวี่ในระยะแรก Proceedings of the National Academy of Sciences, 97 (1), 212-216.
5. สมิ ธ , เคเค (2546). ลูกศรของกาลเวลา: ความแตกต่างและวิวัฒนาการของการพัฒนา International Journal of Developmental Biology, 47 (7-8), 613-621.