Assessment | Biopsychology | Comparative |Cognitive | Developmental | Language | Individual differences |Personality | Philosophy | Social |
Methods | Statistics |Clinical | Educational | Industrial |Professional items |World psychology |
Biological:Genetică comportamentală * Psihologie evolutivă · neuroanatomie · Neurochimie · neuroendocrinologie ·neuroștiință · Psihoneuroimunologie · Psihologie fiziologică * Psihofarmacologie(Index, contur)
norme de reacție pentru două genotipuri. Genotipul B prezintă o distribuție puternic bimodală care indică diferențierea în fenotipuri distincte. Fiecare fenotip este tamponat împotriva variațiilor de mediu – este canalizat.
canalizarea (sau canalizarea) este o măsură a capacității unei populații de a produce același fenotip indiferent de variabilitatea mediului sau a genotipului său. Cu alte cuvinte, înseamnă robustețe. Termenul canalizare a fost inventat de C. H. Waddington, care a folosit cuvântul pentru a surprinde faptul că „reacțiile de dezvoltare, așa cum apar în organismele supuse selecției naturale…sunt ajustate astfel încât să aducă un rezultat final definit, indiferent de variațiile minore ale condițiilor pe parcursul reacției”. El a folosit acest cuvânt mai degrabă decât robustețe pentru a lua în considerare faptul că sistemele biologice nu sunt robuste în același mod ca, de exemplu, sistemele proiectate.
robustețea biologică sau canalizarea apare atunci când căile de dezvoltare sunt modelate de evoluție. Waddington a introdus peisajul epigenetic, în care starea unui organism se rostogolește „în jos” în timpul dezvoltării. În această metaforă, o trăsătură canalizată este ilustrată ca o vale închisă de creste înalte, ghidând în siguranță fenotipul către „soarta”sa. Waddington a susținut că canalele se formează în peisajul epigenetic în timpul evoluției și că această euristică este utilă pentru înțelegerea calităților unice ale robusteții biologice.
asimilare genetică
Waddington a folosit conceptul de canalizare pentru a explica experimentele sale privind asimilarea genetică. În aceste experimente, el a expus Drosophila pupae la șoc termic. Această perturbare a mediului a determinat unele muște să dezvolte un fenotip fără cruce. Apoi a ales pentru crossveinless. În cele din urmă, fenotipul fără cruce a apărut chiar și fără șoc termic. Prin acest proces de asimilare genetică, un fenotip indus de mediu a devenit moștenit. Waddington a explicat acest lucru ca formarea unui nou canal în peisajul epigenetic.
cu toate acestea, este posibil să se explice această observație a asimilării genetice folosind doar genetica cantitativă și un model de prag, fără nicio referire la conceptul de canalizare. Cu toate acestea, modelele teoretice care încorporează o hartă complexă genotip-fenotip au găsit dovezi pentru evoluția robusteții fenotipice care contribuie la asimilarea genetică, chiar și atunci când selecția este doar pentru stabilitatea dezvoltării și nu pentru un anumit fenotip, astfel încât modelele genetice cantitative nu se aplică. Aceste studii sugerează că euristica canalizării poate fi încă utilă, dincolo de conceptul mai simplu de robustețe.
ipoteza congruenței
nici canalizarea, nici robustețea nu sunt cantități simple de cuantificat: este întotdeauna necesar să se precizeze care trăsătură este canalizată / robustă la care perturbații. De exemplu, perturbațiile pot proveni fie din mediul înconjurător, fie din mutații. S-a sugerat că diferite perturbații au efecte congruente asupra dezvoltării care are loc pe un peisaj epigenetic. Acest lucru ar putea, totuși, să depindă de mecanismul molecular responsabil de robustețe și să fie diferit în diferite cazuri.
capacitate evolutivă
metafora canalizării sugerează că fenotipurile sunt foarte robuste la perturbații mici, pentru care dezvoltarea nu iese din canal și se întoarce rapid înapoi, cu un efect redus asupra rezultatului final al dezvoltării. Dar perturbațiile a căror magnitudine depășește un anumit prag vor ieși din canal, mutând procesul de dezvoltare pe un teritoriu neexplorat. Robustețea puternică până la o limită, cu puțină robustețe dincolo, este un model care ar putea crește evolutivitatea într-un mediu fluctuant. Canalizarea genetică ar putea permite capacitatea evolutivă, unde diversitatea genetică din afara canalului se acumulează într-o populație în timp, la adăpost de selecția naturală, deoarece nu afectează în mod normal fenotipurile. Această diversitate ascunsă ar putea fi apoi dezlănțuită de schimbări extreme în mediu sau de comutatoare moleculare, eliberând variații genetice criptice anterior care pot contribui apoi la o explozie rapidă a evoluției.
A se vedea, de asemenea
- Biologie de dezvoltare
- zgomot de dezvoltare
- teoria sistemelor de dezvoltare
- biologie evolutivă de dezvoltare
- capacitate evolutivă
- evolutivitate
- rețea de reglementare Gene
- plasticitate fenotipică
- Biologie sisteme
- Waddington CH (1942). Canalizarea dezvoltării și moștenirea personajelor dobândite. Natură 150 (3811): 563-565.
- Waddington CH (1957). Strategia genelor, George Allen & Unwin.
- Waddington CH (1953). Asimilarea genetică a unui caracter dobândit. Evoluție 7 (2): 118-126. Stern c (1958). Selecția pentru diferențele subthreshold și originea adaptărilor pseudoexogene. Naturalist American 92 (866): 313-316.
- Bateman KG (1959). Asimilarea genetică a fenocopiei dumpy. Naturalist American 56: 341-351.
- Scharloo W (1991). Canalizarea-aspecte genetice și de dezvoltare. Recenzii anuale în ecologie și sistematică 22: 65-93.
- Falconer DS, Mackay TFC (1996). Introducere în genetica cantitativă, 309-310.
- Siegal ML, Bergman A (2002). Canalizarea lui Waddington revizuită: stabilitatea și evoluția dezvoltării. Lucrările Academiei Naționale de științe din Statele Unite ale Americii 99 (16): 10528-10532.
- Masel J (2004). Asimilarea genetică poate avea loc în absența selecției pentru fenotipul asimilator, sugerând un rol pentru euristica de canalizare. Jurnalul de biologie evolutivă 17 (5): 1106-1110.
- Meiklejohn CD, Hartl DL (2002). Un singur mod de canalizare. Tendințe în ecologie & evoluție 17: e9035.
- Ancel LW, Fontana W (2000). Plasticitate, evolutivitate și modularitate în ARN. Jurnalul de Zoologie experimentală 288 (3): 242-283.
- SZ Oktilll Unktsi GJ, der Okthnyi I (2009). Evoluția congruentă a robusteții genetice și de mediu în Micro-ARN. Biologie Moleculară & evoluție 26 (4): 867-874.
- Wagner GP, Booth G Bagheri-Chaichian H (1997). O teorie genetică a populației de canalizare. Evoluție 51 (2): 329-347.
- Lehner B (2010). Genele conferă o robustețe similară perturbațiilor de mediu, stocastice și genetice din drojdie. PLoS Unul 5 (2): 468-473.
- Masel J Siegal ML (2009). Robustețe: mecanisme și consecințe. Tendințe în genetică 25 (9): 395-403.
- Eshel, I. Matessi, C. (1998). Canalizarea, asimilarea genetică și preadaptarea: un model genetic cantitativ. Genetică 4: 2119-2133.
concepte cheie: Distincție genotip-fenotip | norme de reacție | interacțiune genă-mediu | ereditate | genetică cantitativă
Arhitectură genetică: relație de dominanță | Epistasis | moștenire poligenică | Pleiotropie | plasticitate | canalizare | Fitness peisaj
influențe non-genetice: moștenire epigenetică | epigenetică | efect matern | teoria moștenirii duale
arhitectură de dezvoltare: segmentare | modularitate
evoluția sistemelor genetice: evolutivitate | mutație robustețea | evoluția sexului
figuri influente: 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: anageneză-catageneză-cladogeneză | |
| Istorie: Istoria gândirii evolutive-Charles Darwin – Originea speciilor – sinteza evolutivă modernă | |
| subcâmpuri: genetica populației – genetica ecologică – evoluția umană – evoluția moleculară – filogenetică – sistematică – evo-devo | |
| Lista subiectelor de biologie evolutivă | cronologia evoluției | cronologia evoluției umane |
această pagină utilizează conținut licențiat Creative Commons de la Wikipedia (vezi autori).