Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language | Individual differences |Personality | Philosophy | Social |
Methods | Statistics |Clinical | Educational | Industrial |Professional items |World psychology |
Biological:Behaviorální genetika · Evoluční psychologie · Neuroanatomie · Neurochemie · Neuroendocrinology ·Neurovědy · Psychoneuroimmunology · Fyziologická Psychologie · Psychofarmakologie(Index, Obrys)
Normy reakce na dva genotypy. Genotyp B vykazuje silně bimodální distribuci indikující diferenciaci na odlišné fenotypy. Každý fenotyp je pufrován proti variabilitě prostředí-je canalizován.
Kanalizace (nebo kanalizace) je měřítkem schopnosti populace produkovat stejný fenotyp bez ohledu na to, variabilita prostředí nebo genotyp. Jinými slovy to znamená robustnost. Termín kanalizace byl vytvořen C. H. Waddington, kteří používají slovo zachytit skutečnost, že „vývojové reakce, jak se vyskytují v organismech předložen přírodní výběr…jsou upraveny tak, aby přinesly jeden definitivní konečný výsledek bez ohledu na drobné změny podmínek v průběhu reakce“. Použil toto slovo spíše než robustnost, aby vzal v úvahu, že biologické systémy nejsou robustní úplně stejným způsobem jako například inženýrské systémy.
biologická robustnost nebo kanalizace nastává, když jsou vývojové dráhy formovány evolucí. Waddington představil epigenetickou krajinu, ve které se stav organismu během vývoje valí „z kopce“. V této metafoře je kanalizovaná vlastnost znázorněna jako údolí obklopené vysokými hřebeny, které bezpečně vede fenotyp k jeho „osudu“. Waddington tvrdil, že kanály se tvoří v epigenetické krajině během evoluce, a že tato heuristika je užitečná pro pochopení jedinečných vlastností biologické robustnosti.
genetická asimilace
Waddington použil koncept canalizace k vysvětlení svých experimentů na genetické asimilaci. V těchto experimentech vystavil kukly Drosophila tepelnému šoku. Toto narušení životního prostředí způsobilo, že některé mouchy vyvinuly fenotyp bez křížení. Poté si vybral pro crossveinless. Nakonec se fenotyp bez křížení objevil i bez tepelného šoku. Tímto procesem genetické asimilace se zdědil ekologicky indukovaný fenotyp. Waddington to vysvětlil jako vytvoření nového kanálu v epigenetické krajině.
je však možné vysvětlit toto pozorování genetické asimilace pouze pomocí kvantitativní genetiky a prahového modelu, bez odkazu na koncept kanalizace. Nicméně, teoretické modely, které zahrnují složitý genotyp-fenotyp mapě našli důkazy pro evoluci fenotypové robustnost přispívá ke genetické asimilace, i když výběr je pouze pro vývojovou stabilitu a ne pro konkrétní fenotyp, a tak kvantitativní genetiky modely neplatí. Tyto studie naznačují, že heuristická kanalizace může být stále užitečná, nad rámec jednoduššího konceptu robustnosti.
hypotéza kongruence
nelze kvantifikovat jednoduché veličiny ani robustnost: vždy je nutné specifikovat, která vlastnost je canalised / robustní na které perturbace. Například poruchy mohou pocházet buď z prostředí, nebo z mutací. Bylo navrženo, že různé poruchy mají shodné účinky na vývoj probíhající na epigenetické krajině. To by však mohlo záviset na molekulárním mechanismu odpovědném za robustnost a v různých případech se lišit.
Evoluční kapacitní
kanalizace metafora naznačuje, že fenotypy jsou velmi robustní, aby malé odchylky, pro které vývoj není výstup kanálu, a rychle se vrací zpět dolů, s malý vliv na konečný výsledek vývoje. Ale poruchy, jejichž velikost přesahuje určitou prahovou hodnotu, se vylomí z kanálu a přesunou vývojový proces na nezmapované území. Silná robustnost až do limitu, s malou robustností nad rámec, je vzor, který by mohl zvýšit vývoj v kolísavém prostředí. Genetická kanalizace by mohla umožnit evoluční kapacitu, kde se genetická rozmanitost mimo kanál hromadí v populaci v průběhu času, chráněná před přirozeným výběrem, protože normálně neovlivňuje fenotypy. Tato skrytá diverzita by pak mohl být vypuštěn extrémní změny v prostředí, nebo tím, molekulární přepínače, uvolnění dříve záhadné genetické variace, které pak mohou přispět k rychlému prasknutí evoluce.
Viz také
- Vývojové biologie
- Vývojové hluku
- Vývojové teorie systémů
- Evoluční a vývojové biologie.
- Evoluční kapacity
- Evolvability
- Genové regulační sítě
- Fenotypová plasticita
- biologie Systémů
- Waddington CH (1942). Kanalizace vývoje a dědičnost získaných postav. Příroda 150 (3811): 563-565.
- Waddington CH (1957). Strategie genů, George Allen & Unwin.
- Waddington CH (1953). Genetická asimilace získaného charakteru. Vývoj 7 (2): 118-126.
- Stern C (1958). Výběr pro subthreshold rozdíly a původ pseudoexogenních adaptací. Americký Přírodovědec 92 (866): 313-316.
- Bateman KG (1959). Genetická asimilace dumpy fenocopy. Americký Přírodovědec 56: 341-351.
- Scharloo W (1991). Kanalizace-genetické a vývojové aspekty. Roční recenze v ekologii a systematice 22: 65-93.
- Falconer DS, Mackay TFC (1996). Úvod do kvantitativní genetiky, 309-310.
- Siegal ML, Bergman A (2002). Waddingtonova kanalizace se vrátila: vývojová stabilita a evoluce. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických 99 (16): 10528-10532.
- Masel J (2004). Genetická asimilace může nastat v nepřítomnosti výběru pro asimilační fenotyp, což naznačuje roli pro kanalizační heuristiku. Žurnál evoluční biologie 17 (5): 1106-1110.
- Meiklejohn CD, Hartl DL (2002). Jediný způsob kanalizace. Trendy v ekologii & Evolution 17: e9035.
- Ancel LW, Fontana W (2000). Plasticita, evolvabilita a modularita v RNA. Journal of Experimental Zoology 288 (3): 242-283.
- Szöllősi GJ, Derényi I (2009). Shodná evoluce genetické a environmentální robustnosti v mikro-RNA. Molekulární biologie & Evolution 26 (4): 867-874.
- Wagner GP, Booth G Bagheri-Chaichian H (1997). Populační genetická teorie kanalizace. Evoluce 51 (2): 329-347.
- Lehner B (2010). Geny propůjčují podobnou robustnost environmentálním, stochastickým a genetickým poruchám v kvasinkách. PLoS ONE 5 (2): 468-473.
- Masel J Siegal ML (2009). Robustnost: mechanismy a důsledky. Trendy v genetice 25 (9): 395-403.
- Eshel, i. Matessi, C. (1998). Kanalizace, genetická asimilace a preadaptace: kvantitativní genetický model. Genetika 4: 2119-2133.
Klíčové pojmy: Genotyp-fenotyp rozdíl | Normy reakce | Gen-prostředí interakce | Dědivosti | Kvantitativní genetiky
Genetická architektura: vztah Dominance | Epistáze | Polygenní dědičnost | Pleiotropy | Plasticita | Kanalizace | Fitness krajiny
Non-genetické vlivy: Epigenetická dědičnost | Epigenetika | Maternální efekt | dual inheritance theory
Vývojové architektury: Segmentace | Modularita
Evoluce genetické systémy: Evolvability | Mutační robustnost | Evoluce sexu,
Vlivných osobností: C. H. Waddington | Richard Lewontin
Debates: Nature versus nurture
List of evolutionary biology topics
| Basic topics in evolutionary biology | (edit) |
|---|---|
| Processes of evolution: evidence – macroevolution – microevolution – speciation | |
| Mechanisms: selection – genetic drift – gene flow – mutation – phenotypic plasticity | |
| Modes: anagenesis – catagenesis – cladogenesis | |
| Historie: Historie evolučního myšlení – Charles Darwin – o Původu Druhů – moderní evoluční syntéza | |
| Podpolí: populační genetika – ekologická genetika – lidské evoluce – molekulární evoluce – fylogeneze – systematika – evo-devo | |
| Seznam evoluční biologie témata | časová Osa evoluce | časová linie lidské evoluce |
Tato stránka používá Creative Commons Licencovaného obsahu z Wikipedie (pohled autora).