Canalisation (genetics)

Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language | Individual differences |Personality | Philosophy | Social |
Methods | Statistics |Clinical | Educational | Industrial |Professional items |World psychology |

Biological:Genetyka behawioralna · psychologia ewolucyjna * Neuroanatomia · Neurochemia * Neuroendokrynologia * Neuronauka · Psychoneuroimmunologia · Psychologia fizjologiczna * Psychofarmakologia(indeks, zarys)

kanalizacja (lub kanalizacja) jest miarą zdolności populacji do wytwarzania tego samego fenotypu niezależnie od zmienności jej środowiska lub genotypu. Innymi słowy, oznacza solidność. Termin kanalizacja został ukuty przez C. H. Waddingtona, który użył tego słowa, aby uchwycić fakt, że ” reakcje rozwojowe, ponieważ występują w organizmach poddanych doborowi naturalnemu…są dostosowane tak, aby uzyskać jeden określony wynik końcowy, niezależnie od niewielkich zmian warunków w trakcie reakcji”. Użył tego słowa zamiast solidności, aby wziąć pod uwagę, że systemy biologiczne nie są solidne w taki sam sposób, jak na przykład systemy zaprojektowane.

biologiczna odporność lub kanalizacja powstaje, gdy ścieżki rozwoju są kształtowane przez ewolucję. Waddington wprowadził krajobraz epigenetyczny, w którym stan organizmu toczy się „w dół” podczas rozwoju. W metaforze tej cecha kanalizacyjna przedstawiona jest jako Dolina otoczona wysokimi grzbietami, bezpiecznie kierująca fenotyp do jego „losu”. Waddington twierdził, że kanały tworzą się w epigenetycznym krajobrazie podczas ewolucji i że ta heurystyka jest przydatna do zrozumienia unikalnych cech odporności biologicznej.

asymilacja genetyczna

Waddington użył pojęcia kanalizacji do wyjaśnienia swoich eksperymentów nad asymilacją genetyczną. W eksperymentach tych wystawił poczwarki Drosophila na szok cieplny. To zaburzenie środowiska spowodowało, że niektóre muchy rozwinęły fenotyp bez krzyżówki. Następnie został wybrany do crossveinless. Ostatecznie fenotyp bez krzyżówki pojawił się nawet bez szoku cieplnego. Dzięki temu procesowi asymilacji genetycznej odziedziczył fenotyp wywołany przez środowisko. Waddington wyjaśnił to jako powstanie nowego kanału w krajobrazie epigenetycznym.

możliwe jest jednak wyjaśnienie tej obserwacji asymilacji genetycznej przy użyciu jedynie genetyki ilościowej i modelu progowego, bez odniesienia do pojęcia kanalizacji. Jednak modele teoretyczne, które zawierają złożoną mapę genotypowo-fenotypową, znalazły dowody na ewolucję odporności fenotypowej przyczyniającej się do asymilacji genetycznej, nawet jeśli selekcja dotyczy tylko stabilności rozwojowej, a nie konkretnego fenotypu, a zatem ilościowe modele genetyczne nie mają zastosowania. Badania te sugerują, że heurystyka kanalizacji może być nadal przydatna, poza prostszym pojęciem solidności.

hipoteza kongruencji

ani kanalizacja, ani solidność nie są wielkościami prostymi do określenia ilościowego: zawsze konieczne jest określenie, która cecha jest canalized / SOLID, do których perturbacje. Na przykład perturbacje mogą pochodzić albo ze środowiska, albo z mutacji. Sugerowano, że różne perturbacje mają wpływ na rozwój zachodzący na krajobraz epigenetyczny. Może to jednak zależeć od mechanizmu molekularnego odpowiedzialnego za wytrzymałość i być różne w różnych przypadkach.

pojemność ewolucyjna

metafora kanalizacji sugeruje, że fenotypy są bardzo odporne na małe perturbacje, dla których rozwój nie opuszcza kanału i szybko wraca w dół, z niewielkim wpływem na końcowy wynik rozwoju. Ale perturbacje, których wielkość przekracza pewien próg, wydostaną się z kanału, przenosząc proces rozwojowy na niezbadane terytorium. Silna wytrzymałość do granic możliwości, z niewielką wytrzymałością Ponad, jest wzorem, który może zwiększyć ewolucyjność w zmiennym środowisku. Kanalizacja genetyczna może pozwolić na ewolucję, gdzie różnorodność genetyczna poza kanałem gromadzi się w populacji w czasie, chronionej przed selekcją naturalną, ponieważ zwykle nie wpływa na fenotypy. Ta ukryta różnorodność może zostać uwolniona przez ekstremalne zmiany w środowisku lub przez przełączniki molekularne, uwalniając wcześniej tajemniczą zmienność genetyczną, która może następnie przyczynić się do szybkiego wybuchu ewolucji.

Zobacz też

• Biologia rozwojowa
• hałas rozwojowy
• teoria systemów rozwojowych
• ewolucyjna Biologia rozwojowa
• pojemność ewolucyjna
• Ewolucyjność
• sieć regulacji genów
• plastyczność fenotypowa
• biologia systemów

rozwój fenotypu

kluczowe pojęcia: Genotyp-fenotyp rozróżnienie | normy reakcji | interakcja genu z otoczeniem | dziedziczność | genetyka ilościowa

Architektura genetyczna: związek dominacji | Epistaza | dziedziczenie Poligeniczne | Plejotropia | plastyczność | kanalizacja | Krajobraz sprawności

wpływy Nie-genetyczne: dziedziczenie epigenetyczne | epigenetyka | efekt matki | teoria podwójnego dziedziczenia

Architektura rozwojowa: segmentacja | modułowość

Ewolucja systemów genetycznych: Ewolucyjność | mutacja | Ewolucja płci

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: anageneza – katageneza-kladogeneza
Historia: Historia myśli ewolucyjnej – Karol Darwin – Pochodzenie gatunków – współczesna synteza ewolucyjna
Subfieldy: genetyka populacji – genetyka ekologiczna – ewolucja człowieka – ewolucja molekularna – filogenetyka – Systematyka – evo-devo
Lista tematów biologii ewolucyjnej | oś czasu ewolucji | oś czasu ewolucji człowieka

ta strona korzysta z treści na licencji Creative Commons z Wikipedii (zobacz autorów).