Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe gebruikt de studie van embryo's om de evolutie te begrijpen?

De studie van embryo's, bekend als embryologie , speelt een cruciale rol bij het begrijpen van evolutie door bewijs te leveren voor gemeenschappelijke afkomst en de ontwikkelingsprocessen te illustreren die in de loop van de tijd zijn veranderd. Hier is hoe:

1. Overeenkomsten in vroege ontwikkeling:

* Gedeelde functies: Embryo's van verschillende soorten, zelfs die schijnbaar heel anders als volwassenen, vertonen vaak opvallende overeenkomsten in hun vroege stadia van ontwikkeling. Alle embryo's met gewervelde dieren hebben bijvoorbeeld kieuwspleten, een staart en een notochord op een gegeven moment, wat een gedeelde voorouder suggereert.

* de wet van von Baer: Deze wet stelt dat de embryo's van gerelateerde soorten in hun vroege stadia meer op elkaar lijken dan in hun latere stadia. Dit patroon is consistent met het idee van een gemeenschappelijke voorouder en de geleidelijke divergentie van lijnen.

* Ontwikkelingshomologieën: Structuren die zich ontwikkelen uit dezelfde embryonale weefsels, zelfs als ze verschillende functies hebben bij de volwassene, worden ontwikkelingshomologieën genoemd. Dit wijst verder op gedeelde afkomst en de aanpassing van de ontwikkeling in de loop van de tijd.

2. Evolutionaire veranderingen in ontwikkeling:

* heterochronie: Dit verwijst naar veranderingen in de timing van ontwikkelingsgebeurtenissen. Neoteny, het behoud van juveniele kenmerken op volwassen leeftijd, kan bijvoorbeeld worden gezien als een verschuiving in ontwikkelingstiming. Dit kan leiden tot evolutionaire verandering door de uiteindelijke vorm van een organisme te veranderen.

* allometrie: Dit verwijst naar veranderingen in de relatieve groeisnelheden van verschillende lichaamsdelen. De lange nek van giraffen kan bijvoorbeeld worden verklaard door allometrische veranderingen in de groei van de cervicale wervels.

* Homeotische genen: Deze genen spelen een cruciale rol bij het bepalen van het lichaamsplan van een organisme. Mutaties in homeotische genen kunnen leiden tot significante veranderingen in ontwikkeling en deze veranderingen kunnen door evolutie worden doorgegeven.

3. De rol van ontwikkeling in evolutie:

* evolutionaire nieuwigheid: Nieuwe functies kunnen evolueren door veranderingen in ontwikkelingsprocessen. Van de evolutie van veren bij vogels wordt bijvoorbeeld gedacht dat het voortkomt uit veranderingen in de ontwikkeling van schalen in reptielen voorouders.

* evolutionaire beperkingen: Ontwikkelingsprocessen kunnen ook de evolutie beperken. De ontwikkeling van de menselijke hand kan bijvoorbeeld het bereik van mogelijke evolutionaire veranderingen in de structuur beperken.

Tot slot bieden embryologische studies waardevolle inzichten in evolutionaire relaties, de mechanismen van ontwikkelingsverandering en de beperkingen op evolutionaire processen. Door embryo's te bestuderen, kunnen we de geschiedenis van het leven op aarde beter begrijpen en de processen die de diversiteit van organismen hebben gevormd die we vandaag zien.