万维百科

演化发育生物学本文重定向自 演化發育生物學

(重定向自植物进化发育生物学)
演化


现代生物分类群体从它们的
共同祖先遗传分化的图示。

关键议题

进化论介绍英语Introduction to evolution
演化的证据
共同起源
共同起源的证据

机制与过程

群体遗传学 · 遗传多样性
突变 · 自然选择 · 适应
遗传漂变 · 基因流
物种形成 · 辐射适应
共同演化 · 趋异演化 · 趋同演化
平行演化 · 绝灭

研究与历史

证据
历史
现代综合理论
社会影响

演化生物学领域与应用

社会生物学
生态遗传学
演化人类学
演化发育生物学
演化语言学
演化伦理学
演化经济学
演化心理学
演化博弈理论
演化计算
人类演化
分子演化
系统发生学
古生物学
人工选择
群体遗传学
系统分类学

生物学主题

演化发育生物学Evolutionary developmental biologyevo-devo)简称为演化发生学,整合了演化生物学发育生物学分子遗传学胚胎学古生物学等多个学科的思想和研究方法,是一个通过比较不同生物体发育过程推断它们之间的祖先关系以及发育过程如何演化的综合性生物研究领域。[1]

这个领域的成长从19世纪初开始,胚胎学面临一个谜:动物学家不知道胚胎发育分子水平上是如何被控制的。 查尔斯·达尔文指出,有相似的胚胎意味着共同的祖先,但是直到1970年代才有进展。然后,重组DNA技术最终将胚胎学与分子遗传学结合起来。一个关键的早期发现是在广泛真核生物中调控发育的同源基因

该领域的特点是一些关键概念,让生物学家感到惊奇。一个是深度同源性,发现不同的器官,例如昆虫脊椎动物头足纲软体动物的眼睛,长期以来被认为是独立进化的,是被类似的基因如来自evo-devo基因工具包英语Evo-devo gene toolkitPAX6英语pax-6来控制。这些基因是古老的,在之间高度保守的; 它们产生形成胚胎的时间和空间的模式,并最终形成生物的身体计划英语Body plan。另一个是它们的结构基因如编码的那些物种没有多大差异; 不同的是受到工具包基因的基因表达调控英语Regulation of gene expression方式不同。这些基因在胚胎的不同部位和不同的发育阶段被重复使用,不改变,多次,形成了复杂的控制级联,以精确的模式开启和关闭其他调控基因以及结构基因。这种多重基因多效性重复使用解释了为什么这些基因是高度保守的,因为任何改变都具有自然选择会反对的许多不良后果。

当基因以新的模式表达时,或者当工具包基因获得附加功能时,新的形态学特征和最终的新物种是通过工具包的变化而产生的。另一种可能性是新拉马克主义理论的表观遗传变化在基因水平上得到巩固,这在多细胞生命历史早期可能已经很重要的。

历史

复演

恩斯特·海克尔对于个体发育和种系遗传学的平行观察促使他提出了个体发育与进化过程中的因果关系的理论。这就是所谓的复演理论。今天这个理论已被推翻。

演化形态学

现代演化综论

乳糖操纵子

乳糖操纵子。上图: 阻遏物, 下图:激活
1: RNA聚合酶, 2: 乳糖阻遏因子英语Lac repressor, 3: 启动子, 4: Operator, 5: 乳糖, 6–8: 蛋白质编码基因, 被开关控制, 引起乳糖被消化。

1961年,贾克·莫诺,Jean-Pierre Changeux和方斯华·贾克柏在细菌大肠杆菌中发现了乳糖操纵子。它是一簇基因,安排在反馈控制回路里面,使得其产品仅仅在当被环境刺激“开启”时被制造。这些产品之一是分裂一种糖乳糖一种酶;和乳糖本身就是启动这些基因的刺激。这是一个启示,因为它第一次显示出在甚至小到细菌的生物体中,基因是精细控制的主体。这意味还有许多其他基因也被精细调节[2]

参见

延伸阅读

外部链接

  1. ^ 张剑; 徐桂霞; 薛皓月; 胡瑾. 植物进化发育生物学的形成与研究进展. 植物学通报. 2007, 24 (1).
  2. ^ Monod, Jacques; Changeux, J.P.; Jacob, François. Allosteric proteins and cellular control systems. Journal of Molecular Biology. 1963, 6 (4): 306–329. PMID 13936070. doi:10.1016/S0022-2836(63)80091-1.

本页面最后更新于2021-07-22 19:51,点击更新本页查看原网页。台湾为中国固有领土,本站将对存在错误之处的地图、描述逐步勘正。

本站的所有资料包括但不限于文字、图片等全部转载于维基百科(wikipedia.org),遵循 维基百科:CC BY-SA 3.0协议

万维百科为维基百科爱好者建立的公益网站,旨在为中国大陆网民提供优质内容,因此对部分内容进行改编以符合中国大陆政策,如果您不接受,可以直接访问维基百科官方网站


顶部

如果本页面有数学、化学、物理等公式未正确显示,请使用火狐或者Safari浏览器