HETEROKRONI: PERAMORFOSIS DAN PEDOMORPHOSIS (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2026

The heterochronies adalah satu set perubahan morfologi - penting dalam macroevolution - perubahan yang berlaku atau perkiraan kepada kelajuan dan masa pembangunan. Mereka dikelaskan kepada dua keluarga besar: pedomorphosis dan peramorphosis.

Yang pertama, pedomorphosis, merujuk kepada pengekalan penampilan awet muda oleh orang dewasa, jika kita membandingkannya dengan spesies nenek moyang. Sebaliknya, dalam peramorfosis (juga dikenal sebagai rekapitulasi) orang dewasa menunjukkan ciri-ciri berlebihan pada spesies keturunan.

Sumber: Saya, lelaki Drow

Setiap keluarga heterokron ini pada gilirannya mempunyai tiga mekanisme yang menjelaskan kewujudan corak yang disebutkan di atas. Untuk pedomorphosis mereka adalah progenesis, neoteny dan pasca-perpindahan, sementara mekanisme peramorfosis adalah hipermorfosis, pecutan dan pra-perpindahan.

Pada masa ini, memahami hubungan antara corak pengembangan dan evolusi adalah salah satu tujuan yang paling bercita-cita tinggi bagi para ahli biologi dan itulah sebabnya mengapa disiplin "evo-devo" dilahirkan. Heterokron adalah konsep utama dalam cabang ini.

Apa itu heterokron?

Secara tradisinya, seseorang biasanya bercakap mengenai dua tahap perubahan dalam biologi evolusi, evolusi mikro dan evolusi makro. Yang pertama dikaji secara meluas dan bertujuan untuk memahami perubahan yang berlaku dalam frekuensi alel pada anggota populasi.

Sebaliknya, menurut nilai tukar, evolusi makro, menyiratkan pengumpulan perubahan pada tingkat evolusi mikro yang menyebabkan kepelbagaian. Ahli paleontologi dan ahli biologi evolusi yang terkenal, SJ Gould menunjukkan dua cara utama perubahan makroevolusi dapat dilakukan: inovasi dan heterokroni.

Heterokroni adalah sekumpulan variasi yang berlaku semasa perkembangan ontogenetik seseorang, dari segi masa penampilan watak atau kadar pembentukannya. Perubahan ontogenetik ini mempunyai akibat filogenetik.

Mengingat evolusi biologi, heterokron berfungsi untuk menjelaskan pelbagai fenomena dan berfungsi sebagai konsep yang menyatukan model untuk menjelaskan kepelbagaian dengan fenomena yang berkaitan dengan pembangunan.

Hari ini konsep telah mendapat banyak populariti dan penyelidik menerapkannya pada tahap yang berbeza - ia tidak lagi secara eksklusif memahami morfologi - termasuk tahap sel dan molekul.

Pada tahap apa heterokron berlaku?

Perbandingan yang dibuat dalam heterokroni dibuat berdasarkan keturunan berbanding dengan nenek moyang mereka. Dengan kata lain, keturunan kumpulan dibandingkan dengan kumpulan luar. Fenomena ini boleh berlaku pada tahap yang berbeza - sebut sebagai populasi atau spesies.

Sebagai contoh, kita menyedari bahawa dalam populasi kita tidak semua fenomena perkembangan berlaku pada masa yang sama pada semua individu: usia perubahan gigi tidak homogen pada populasi, dan juga usia haid pertama pada kanak-kanak perempuan .

Faktor utama adalah jangka masa yang digunakan dalam kajian ini. Sebaiknya kajian ini terhad untuk sekumpulan yang berkait rapat.

Sebaliknya, perbandingan pada tahap yang lebih tinggi (contohnya phyla) menggunakan persampelan jangka masa, akan ditekankan dan akan menunjukkan corak perbezaan yang tidak dapat digunakan untuk menyimpulkan proses.

Bagaimana mereka dikaji?

Cara termudah dan tercepat untuk menentukan kemungkinan peristiwa evolusi yang dapat dijelaskan oleh heterokroni adalah dengan memerhatikan dan menganalisis catatan fosil. Idea dalam prosedur ini adalah mengenali perubahan yang telah berlaku dari segi ukuran dan usia.

Dari sudut pandang ahli paleontologi, heterokroni adalah proses utama untuk memahami evolusi kumpulan tertentu dan dapat mengesan hubungan filogenetik di antara mereka.

Proses ontogenetik yang mempengaruhi kadar pertumbuhan

Pedormofosis

Pedomorphosis berlaku apabila bentuk dewasa menunjukkan ciri atau ciri khas remaja.

Terdapat tiga kejadian yang boleh menyebabkan pedomorphosis. Yang pertama adalah progenesis, di mana masa untuk pembentukan sifatnya dipendekkan, umumnya disebabkan oleh kemajuan dalam kematangan seksual.

Neotheony, sebaliknya, mengurangkan kadar perubahan perkembangan ontogenetik. Oleh itu, ciri-ciri awet muda dikekalkan pada orang dewasa. Akhirnya, pasca perpindahan melibatkan pengembangan sifat onset lewat.

Peramorfosis

Peramorphosis adalah keterlaluan atau perpanjangan morfologi tertentu individu dewasa, jika dibandingkan dengan nenek moyangnya.

Seperti dalam pedomorphosis, peramorfosis dapat dijelaskan oleh tiga kejadian. Hypermorphosis merangkumi kelewatan pada usia matang, sehingga tubuh tumbuh hingga kematangan tiba. Proses ini mewakili lanjutan proses ontogenetik.

Pecutan merujuk kepada kenaikan kadar pertukaran. Berbeza dengan kes sebelumnya, dalam percepatan, usia kematangan seksual adalah sama untuk nenek moyang dan keturunan. Akhirnya, pra-perpindahan merujuk kepada permulaan penampilan sesuatu yang paling awal.

Pada vertebrata, peramorfosis nampaknya lebih merupakan model teori daripada peristiwa yang berlaku dalam kenyataan. Terdapat data yang jarang berlaku dan dalam kes-kes proses yang sangat spesifik.

Contoh

Heterokron dalam pengembangan

Heterokron juga dapat dikaji pada tahap molekul dan terdapat metodologi yang berbeza untuk menjalankan penyelidikan ini.

Sebagai contoh, Kim et al. (2000) berusaha memahami heterokroni dalam perkembangan awal spesies Drosophila yang berbeza - yang dikenali sebagai lalat buah.

Hasilnya menunjukkan bahawa dalam tiga spesies yang dinilai (D. melanogaster, D. simulans, dan D. pseudoobscura) terdapat perpindahan temporal trajektori ontogenetik pada tahap awal perkembangan. D. simulans menunjukkan corak ekspresi sebelumnya, diikuti oleh D. melanogaster dan diakhiri dengan dan D. pseudoobscura.

Skala waktu di mana ekspresi gen bervariasi antara spesies kurang dari setengah jam. Penulis berspekulasi bahawa terdapat interaksi epigenetik antara ekspresi gen yang dikaji dan penyegerakan kitaran sel yang membawa kepada perbezaan morfologi antara spesies yang ada.

Salamanders

Salamanders adalah contoh klasik neoteny, khususnya spesies Ambystoma mexicanum. Bentuk dewasa spesies ini menunjukkan insang khasnya, khas pada peringkat remaja.

Manusia

Diperkirakan bahawa morfologi manusia adalah produk dari peristiwa neoteny. Sekiranya kita membandingkan struktur tengkorak kita, misalnya, kita akan menemui lebih banyak persamaan dengan bentuk remaja dari nenek moyang simian kita daripada dengan variasi orang dewasa.

Rujukan

1. Goswami, A., Foley, L., & Weisbecker, V. (2013). Pola dan implikasi heterokroni yang luas dalam penutupan jahitan kranial carnivoran. Jurnal biologi evolusi, 26 (6), 1294-1306.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip bersepadu zoologi. McGraw - Bukit.
3. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi perbandingan, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
4. Kim, J., Kerr, JQ, & Min, GS (2000). Heterokronik molekul dalam perkembangan awal Drosophila. Prosiding Akademi Sains Nasional, 97 (1), 212-216.
5. Smith, KK (2003). Anak panah masa: heterokroni dan evolusi perkembangan. Jurnal Antarabangsa Biologi Perkembangan, 47 (7-8), 613-621.