Evoluce mozaiky - Mosaic evolution

Pro další použití viz Mozaika (disambiguation).
Část série na
Evoluční biologie
Darwinovy ​​pěnkavy od Gould.jpg

Evoluce mozaiky (nebo modulární evoluce) je koncept, hlavně z paleontologie, že evoluční ke změnám dochází v některých částech těla nebo v systémech bez současných změn v jiných částech.[1] Další definicí je „vývoj postav různými rychlostmi uvnitř i mezi druhy“.[2]408 Jeho místo v evoluční teorii spadá pod dlouhodobé trendy nebo makroevoluce.[2]

Pozadí

V neodarwinista evoluční teorie, jak předpokládá Stephen Jay Gould, existuje prostor pro odlišný vývoj, když forma života dospívá dříve nebo později, ve tvaru a velikosti. To je způsobeno alomorfismus. Jak bytost roste a dospívá, vyvíjejí se orgány v různých rytmech. Tedy „heterochronický hodiny "má tři varianty: 1) čas jako přímka; 2) obecná velikost jako zakřivená čára; 3) tvar jako další zakřivená čára.[3]

Když je tvor pokročilý co do velikosti, může se vyvíjet pomaleji. Alternativně si může zachovat svou původní velikost, nebo pokud se zpozdí, může mít za následek tvora větší velikosti. To nepostačuje k pochopení heterochronického mechanismu. Velikost musí být kombinována s tvarem, aby si tvor mohl zachovat paedomorfní funkce, pokud mají pokročilý tvar nebo mají rekapitulační vzhled, když mají zpomalený tvar. Tato jména nejsou příliš orientační, protože minulé teorie vývoje byly velmi matoucí.[3]

Tvor v jeho ontogeneze může kombinovat heterochronické rysy v šesti vektorech, ačkoli Gould se domnívá, že existuje určitá vazba s růstem a sexuálním zráním. Bytost může například nějaké představit neotenický funkce a zpomalený vývoj, což má za následek nové funkce odvozené od původního tvora pouze regulačními geny. Většina nových lidských rysů (ve srovnání s blízce příbuznými lidoopi) byla této povahy, což neznamená klasickou změnu strukturních genů.[3]

Taxonomický rozsah

Netvrdí se, že tento vzor je univerzální, ale nyní existuje široká škála příkladů z mnoha různých taxonů, včetně:

Evoluce mozaiky (v homininu)

I když je vývoj mozaiky obvykle vidět na zvířatech, jako jsou Darwinovy ​​pěnkavy, je to také vidět na evolučním procesu hominin. Abychom lépe vysvětlili význam evoluce mozaiky v homininu, mozaika bude rozdělena do tří podskupin. Skupina 1 zahrnuje příbuzné druhy vyvíjející se nezávisle, z nichž nese hlubokou variabilitu ve své vlastní morfologické struktuře. Příklady toho lze vidět ve srovnání s Au. sediba, H. naledi, a H. floresiensis. Skupina 2 spoléhá na různé dopady prostředí na změny druhu. Příkladem toho je variabilita bipedalismus se tvoří nezávisle ve všech příbuzných druzích homininu. A konečně skupina 3 zahrnuje přítomnost chování, jako je lidský lidový jazyk. Jazyk je mozaika složená z různých prvků spolupracujících pro jeden konkrétní atribut a nejedná se o jediný znak, který by potomci mohli přímo zdědit[14]. Kromě toho se ukázalo, že nárůst sociálních interakcí odpovídá vývoj lidské inteligence nebo jinými slovy zvýšení velikost mozku. Toto poskytuje a zobrazuje Robin Dunbar Sociální hypotéza mozku[15]. Navíc to lze použít jako úroveň přechodu v lidské evoluci; z toho také zubní tvary[16].

Velikost mozku prokázala intra-specifickou variabilitu mozaiky v rámci vlastního vývoje, protože tyto rozdíly jsou výsledkem environmentálních omezení. Jinými slovy, nezávislá variabilita struktury mozku je vidět více, když oblasti mozku nejsou navzájem spojeny, což nakonec vede k vnímatelným rysům. Při srovnání současné velikosti a kapacity mozku mezi lidmi a šimpanzi byla schopnost předpovědět evoluční změnu mezi jejich předky neuvěřitelně vhledná. To poskytlo objev, že „lokální prostorové interakce“ byly hlavním účinkem omezení.[17] Kromě lebeční kapacity a struktury mozku poskytuje zubní tvar další příklad mozaiky.

Pomocí fosilních záznamů zubní tvar ukázal mozaikový vývoj v psích zubech nalezených v časném homininu. Snížení velikosti psů se považuje za autentizační značku evoluce předků člověka. Nicméně, A. anamensis, objevil v Keni, bylo zjištěno, že má největší mandibulární špičák jako součást Australopithecus vývoj. Tím se změní značka autentizace, protože dimorfismus mezi redukcí kořene a korunky nebyl posouzen. Ačkoli ke snížení psů pravděpodobně došlo před vývojem Australopithecus„Změny psího tvaru, jak v korunách, tak v kořenech, se vyskytovaly mozaikovým způsobem po celé A. anamensis – afarensis linie “.[18]

Viz také

Reference

  1. ^ King, R.C .; Stansfield, W.D .; Mulligan, P.K. 2006. Slovník genetiky. 7. vydání, Oxford University Press. p286 ISBN  0-19-530761-5
  2. ^ A b Carroll R.L.1997. Vzory a procesy evoluce obratlovců. Cambridge University Press. ISBN  0-521-47809-X
  3. ^ A b C Gould, S.J. 1977. Ontogeneze a fylogeneze. Belknap Press z Harvard University Press.
  4. ^ Stanley, S.M. 1979. Makroevoluce: vzor a proces. Freeman, San Francisco. p154 ISBN  0-7167-1092-7
  5. ^ Jurmain, Robert. et al. 2008. Úvod do fyzikální antropologie. Thompson Wadsworth. p479
  6. ^ Foster, Michael a Lankester, E. Ray (eds) 1898–1903. Vědecké paměti Thomase Henryho Huxleye. 4 obj. A dodatek, Macmillan, Londýn ISBN  1-4326-4011-9
  7. ^ Barnovsky, A.D. 1993. Vývoj mozaiky na úrovni populace v roce 2006 Microtus pennsylvanicus. v Morfologické změny u kvartérních savců Severní Ameriky. ed R.A. Martin & A.D. Barnovsky. Cambridge University Press. 24–59
  8. ^ Lü, J .; Unwin, D.M .; Jin, X .; Liu, Y .; Ji, Q. (2010). „Důkazy o modulární evoluci u pterosaura s dlouhým ocasem s lebkou pterodaktyloida“. Sborník královské společnosti B. 277 (1680): 383–389. doi:10.1098 / rspb.2009.1603. PMC  2842655. PMID  19828548.
  9. ^ MacFadden, Bruce J. (2003) [1999]. Fosilní koně: systematika, paleobiologie a vývoj čeledi koňovitých. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  0-521-47708-5. Citováno 6. června 2010.
  10. ^ Maynard Smith, John 1993. Evoluční teorie. Cambridge University Press. 3. vydání + nové Úvod. pp285–290 ISBN  0-521-45128-0
  11. ^ Kermack, D.M .; Kermack, K.A. (1984). Vývoj postav savců. Croom Helm. ISBN  0-7099-1534-9.
  12. ^ Kemp T.S. 2005. Původ a vývoj savců. Oxford University Press, Oxford. ISBN  0-19-850761-5
  13. ^ Kielan-Jaworowska, Žofie; Richard L. Cifelli a Zhe-Xi Luo 2004. Savci z doby dinosaurů: původ, vývoj a struktura, Columbia University Press, New York. ISBN  0-231-11918-6
  14. ^ Parravicini, Andrea; Pievani, Telmo (2019). „Mozaiková evoluce ve fylogenezi homininů: významy, implikace a vysvětlení“. Journal of Anthropological Sciences. 96 (97): 45–68. doi:10,4436 / JASS.97001. ISSN  1827-4765. PMID  31241465.
  15. ^ Dunbar, R.I.M. (2009). „Hypotéza sociálního mozku a její důsledky pro sociální evoluci“. Annals of Human Biology. 36 (5): 562–572. doi:10.1080/03014460902960289. ISSN  0301-4460. PMID  19575315. S2CID  21495059.
  16. ^ Foley, Robert A. (07.07.2016). "Vývoj mozaiky a vzor přechodů v linii homininů". Filozofické transakce Královské společnosti B: Biologické vědy. 371 (1698): 20150244. doi:10.1098 / rstb.2015.0244. ISSN  0962-8436. PMC  4920300. PMID  27298474.
  17. ^ Gómez-Robles, Aida; Hopkins, William D .; Sherwood, Chet C. (2014). „Modulární struktura usnadňuje mozaikový vývoj mozku u šimpanzů a lidí“. Příroda komunikace. 5 (1): 4469. Bibcode:2014NatCo ... 5.4469G. doi:10.1038 / ncomms5469. ISSN  2041-1723. PMC  4144426. PMID  25047085.
  18. ^ Manthi, Fredrick K .; Plavcan, J. Michael; Ward, Carol V. (03.03.2012). „Nové fosilie homininů z Kanapoi v Keni a mozaikový vývoj psích zubů u časných homininů“. Jihoafrický žurnál vědy. 108 (3/4): 9 stránek. doi:10.4102 / sajs.v108i3 / 4.724. ISSN  1996-7489.