Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language | Individual differences |Personality | Philosophy | Social |
Methods | Statistics |Clinical | Educational | Industrial |Professional items |World psychology |
Biological:Adfærdsgenetik * evolutionær psykologi * neuroanatomi * neurokemi * Neuroendokrinologi * neurovidenskab · psykoneuroimmunologi * fysiologisk psykologi * psykofarmakologi(Indeks, oversigt)
reaktionsnormer for to genotyper. Genotype B viser en stærkt bimodal fordeling, der indikerer differentiering i forskellige fænotyper. Hver fænotype er bufret mod miljøvariation – den kanaliseres.
kanalisering (eller kanalisering) er et mål for en befolknings evne til at producere den samme fænotype uanset variabilitet i dets miljø eller genotype. Med andre ord betyder det robusthed. Udtrykket kanalisering blev opfundet af C. H. Vaddington, der brugte ordet til at fange det faktum, at “udviklingsreaktioner, som de forekommer i organismer, der er underkastet naturlig selektion…er justeret for at skabe et bestemt slutresultat uanset mindre variationer i forholdene i løbet af reaktionen”. Han brugte dette ord snarere end robusthed for at tage højde for, at biologiske systemer ikke er robuste på samme måde som for eksempel konstruerede systemer.
biologisk robusthed eller kanalisering opstår, når udviklingsveje formes af evolution. Vaddington introducerede det epigenetiske landskab, hvor tilstanden af en organisme ruller “ned ad bakke” under udvikling. I denne metafor illustreres et kanaliseret træk som en dal omgivet af høje kamme, der sikkert leder fænotypen til dens “skæbne”. I det epigenetiske landskab under evolutionen, og at denne heuristiske er nyttig til at forstå de unikke kvaliteter af biologisk robusthed.
genetisk assimilering
Han brugte begrebet kanalisering til at forklare sine eksperimenter med genetisk assimilering. I disse eksperimenter udsatte han Drosophila pupper for varmechok. Denne miljøforstyrrelse fik nogle fluer til at udvikle en crossveinless fænotype. Han valgte derefter til crossveinless. Til sidst optrådte den crossveinless fænotype selv uden varmechok. Gennem denne proces med genetisk assimilering var en miljømæssigt induceret fænotype blevet arvet. Dette blev forklaret som dannelsen af en ny kanal i det epigenetiske landskab.
det er dog muligt at forklare denne observation af genetisk assimilering ved kun at bruge kvantitativ genetik og en tærskelmodel uden henvisning til begrebet kanalisering. Imidlertid, teoretiske modeller, der inkorporerer et komplekst genotype-fænotype-kort, har fundet bevis for udviklingen af fænotypisk robusthed, der bidrager til genetisk assimilering, selv når udvælgelse kun er for udviklingsstabilitet og ikke for en bestemt fænotype, og derfor gælder de kvantitative genetikmodeller ikke. Disse undersøgelser tyder på, at canalisation heuristikken stadig kan være nyttig ud over det mere enkle koncept om robusthed.
Kongruenshypotese
hverken kanalisering eller robusthed er enkle mængder at kvantificere: det er altid nødvendigt at specificere, hvilket træk der er kanaliseret/robust til hvilke forstyrrelser. For eksempel kan forstyrrelser komme enten fra miljøet eller fra mutationer. Det er blevet foreslået, at forskellige forstyrrelser har kongruente effekter på udvikling, der finder sted på et epigenetisk landskab. Dette kan dog afhænge af den molekylære mekanisme, der er ansvarlig for robusthed, og være forskellig i forskellige tilfælde.
evolutionær kapacitans
kanaliseringsmetaforen antyder, at fænotyper er meget robuste over for små forstyrrelser, for hvilke udvikling ikke forlader kanalen og hurtigt vender tilbage med ringe effekt på det endelige resultat af udviklingen. Men forstyrrelser, hvis størrelse overstiger en bestemt tærskel, vil bryde ud af kanalen og flytte udviklingsprocessen til ukendt territorium. Stærk robusthed op til en grænse, med lidt robusthed ud over, er et mønster, der kan øge evolvability i et svingende miljø. Genetisk kanalisering kunne muliggøre evolutionær kapacitans, hvor genetisk mangfoldighed uden for kanalen akkumuleres i en befolkning over tid, beskyttet mod naturlig selektion, fordi den normalt ikke påvirker fænotyper. Denne skjulte mangfoldighed kunne derefter frigøres ved ekstreme ændringer i miljøet eller ved molekylære omskiftere, der frigiver tidligere kryptisk genetisk variation, som derefter kan bidrage til en hurtig udbrud af evolution.
Se også
- udviklingsbiologi
- Udviklingsstøj
- Udviklingssystemteori
- evolutionær udviklingsbiologi
- evolutionær kapacitans
- Evolvability
- Genreguleringsnetværk
- fænotypisk plasticitet
- Systembiologi
- ch (1942). Kanalisering af udvikling og arv af erhvervede tegn. Natur 150 (3811): 563-565. (1957). Strategien for generne, George Allen & afvikle. (1953). Genetisk assimilering af en erhvervet karakter. Evolution 7 (2): 118-126.
- Stern C (1958). Udvælgelse for forskelle i undertærskel og oprindelsen af pseudoeksogene tilpasninger. Amerikansk Naturforsker 92 (866): 313-316.
- Bateman KG (1959). Den genetiske assimilering af dumpy phenocopy. Amerikansk Naturforsker 56: 341-351.
- Scharloo (1991). Kanalisering-genetiske og udviklingsmæssige aspekter. Årlige anmeldelser i økologi og systematik 22: 65-93. Falconer DS, Mackay TFC (1996). Introduktion til kvantitativ genetik, 309-310. Siegal ML, Bergman A (2002). Kanalisering revisited: udviklingsmæssige stabilitet og evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences i Amerikas Forenede Stater 99 (16): 10528-10532.
- Masel J (2004). Genetisk assimilering kan forekomme i fravær af selektion for den assimilerende fænotype, hvilket antyder en rolle for kanaliseringen heuristisk. Tidsskrift for evolutionær biologi 17 (5): 1106-1110.
- Meiklejohn CD, Hartl DL (2002). En enkelt form for kanalisering. Tendenser i økologi & Evolution 17: e9035.
- Ancel LV, Fontana V (2000). Plasticitet, evolvability og modularitet i RNA. Tidsskrift for Eksperimentel Dyreologi 288 (3): 242-283. (2009). Kongruent udvikling af genetisk og miljømæssig robusthed i mikro-RNA. Molekylærbiologi & Evolution 26 (4): 867-874. (1997). En populationsgenetisk teori om kanalisering. Evolution 51 (2): 329-347.
- Lehner B (2010). Gener giver lignende robusthed til miljømæssige, stokastiske og genetiske forstyrrelser i gær. PLoS en 5 (2): 468-473.
- Masel J Siegal ML (2009). Robusthed: mekanismer og konsekvenser. Tendenser inden for Genetik 25 (9): 395-403.
- Eshel, I. Matessi, C. (1998). Kanalisering, genetisk assimilering og preadaptation: en kvantitativ genetisk model. Genetik 4: 2119-2133.
nøglebegreber: Genotype-fænotype sondring | normer for reaktion | gen-miljøinteraktion | arvelighed | kvantitativ genetik
genetisk arkitektur: Dominansforhold | epistase | polygenisk arv | Pleiotropi | plasticitet | Canalisering | Fitness landskab
ikke-genetiske påvirkninger: epigenetisk arv | Epigenetik | maternel effekt | dobbelt arvsteori
udviklingsarkitektur: segmentering | modularitet
Evolution af genetiske systemer: Evolvability | Mutational robusthed | udvikling af køn
indflydelsesrige figurer: 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: anagenese-katagenese-cladogenese | |
| historie: evolutionær tankes historie-Charles Darvin – Arternes Oprindelse-moderne evolutionær syntese | |
| underfelter: populationsgenetik – økologisk genetik – human evolution – molekylær evolution – fylogenetik – systematik – evo-devo | |
| liste over evolutionære biologiske emner | tidslinje for evolution | tidslinje for menneskelig evolution |
denne side bruger Creative Commons licenseret indhold.