Evo Devo în studiul biologiei

Evo Devo în studiul biologiei

Ai auzit pe cineva vorbind vreodată despre „evo-devo”? Vi se pare un fel de bandă grea sintetizatoare din anii '80? Este de fapt un câmp relativ nou pe tărâmul biologiei evolutive care explică modul în care speciile, care încep atât de similar, devin atât de diverse pe măsură ce se dezvoltă.

Evo Devo reprezintă biologia dezvoltării evolutive și tocmai a început să fie inclusă în sinteza modernă a teoriei evoluției în ultimele decenii. Acest domeniu de studiu cuprinde multe idei diferite, iar unii oameni de știință nu sunt de acord cu ceea ce ar trebui incluse toate. Totuși, toți cei care studiază evo devo sunt de acord că fundamentarea câmpului se bazează pe nivelul de gene moștenire care duce la microevoluție.

Pe măsură ce un embrion se dezvoltă, anumite gene trebuie să fie activate pentru a putea fi exprimate trăsăturile purtate pe acea genă. De cele mai multe ori, există indicii biologice pentru ca aceste gene să se bazeze pe baza vârstei embrionului. Uneori, condițiile de mediu pot declanșa și expresia genelor de dezvoltare.

Nu numai că acești „declanșatori” activează gena, ci direcționează și gena asupra modului de exprimare. Există diferențe subtile între brațele diferitelor animale, care sunt determinate de modul în care se exprimă genele care poartă trăsătura pentru dezvoltarea membrelor. Aceeași genă care creează un braț uman poate crea, de asemenea, o aripă de vrabie sau un picior de cârpă. Nu sunt gene diferite, așa cum au crezut anterior oamenii de știință.

Evo Devo și teoria evoluției

Ce înseamnă asta pentru teoria evoluției? În primul rând, acordă credibilitate ideii că toată viața de pe Pământ provine de la un strămoș comun. Acest strămoș comun a avut aceleași gene pe care le vedem astăzi în toate speciile noastre moderne. Nu genele au evoluat de-a lungul timpului. În schimb, este cum și când (și dacă) sunt exprimate acele gene care a evoluat. De asemenea, contribuie la oferirea unei explicații despre cum ar fi putut evolua forma de cioc a ciupercilor lui Darwin de pe Insulele Galapagos.

Selecția naturală este mecanismul care alege care dintre aceste gene antice sunt exprimate și în final modul în care sunt exprimate. De-a lungul timpului, diferențele de expresie genică au dus la o mare diversitate și la un număr mare de specii diferite pe care le vedem în lumea de azi.

Teoria evo devo explică și de ce atât de puține gene pot crea atât de multe organisme complexe. Se dovedește că aceleași gene sunt folosite de mai multe ori, dar în moduri diferite. Genele care sunt exprimate pentru a crea brațe la om pot fi de asemenea folosite pentru a crea picioare sau chiar o inimă umană. Prin urmare, este mai important cum se exprimă genele decât câte gene sunt prezente. Genele de dezvoltare la specii sunt aceleași și pot fi exprimate într-un număr aproape nelimitat de moduri.

Embrionii din multe specii diferite sunt aproape nedistinguibili unul de celălalt la stadiile incipiente, înainte ca aceste gene de dezvoltare să fie activate. Embrionii timpurii din toate speciile au branhii sau pungi de branhie și forme de ansamblu similare. Este esențial ca aceste gene de dezvoltare să fie activate corect la momentul potrivit și la locul potrivit. Oamenii de știință au reușit să manipuleze genele din muștele fructelor și din alte specii pentru a face ca membrele și alte părți ale corpului să crească în diferite locuri ale corpului. Acest lucru a dovedit că aceste gene controlează multe părți diferite ale dezvoltării embrionilor.

Domeniul evo devo reafirmă valabilitatea utilizării animalelor pentru cercetarea medicală. Un argument împotriva cercetării pe animale este diferența evidentă de complexitate și structură între oameni și animalele de cercetare. Cu toate acestea, cu astfel de asemănări la nivel molecular și genic, studierea acelor animale poate oferi cunoștințe umane, în special dezvoltarea și activarea genelor umane.