Evo Devo ve studiu biologie

Evo Devo ve studiu biologie

Už jste někdy slyšeli o evo-devo? Zní to jako nějaká kapela syntetizátoru těžká z 80. let? Je to vlastně relativně nové pole v oblasti evoluční biologie, které vysvětluje, jak se druhy, které začínají tak podobně, stávají tak rozmanitými, jak se vyvíjejí.

Evo devo je zkratkou evoluční vývojové biologie a v posledních několika desetiletích se teprve začleňuje do moderní syntézy teorie evoluce. Tento obor zahrnuje mnoho různých nápadů a někteří vědci nesouhlasí s tím, co by mělo být zahrnuto vše. Všichni, kdo studují evo devo, se však shodují, že založení oboru je založeno na genové úrovni dědičnosti, která vede k mikroevoluci.

Jak se embryo vyvíjí, je třeba aktivovat určité geny, aby mohly být exprimovány rysy nesené na tomto genu. Většinou existují biologická vodítka pro to, aby se tyto geny mohly zapnout na základě věku embrya. Někdy mohou také podmínky prostředí vyvolat expresi vývojových genů.

Nejenže tyto „spouštěče“ zapnou gen, ale také směrují gen na to, jak být exprimován. Existují jemné rozdíly mezi rameny různých zvířat, které jsou určeny podle toho, jak jsou exprimovány geny, které nesou znak pro vývoj končetin. Stejný gen, který vytváří lidskou ruku, může také vytvořit vrabčí křídlo nebo nohu kobylky. Nejedná se o odlišné geny, jak vědci dříve mysleli.

Evo Devo a teorie evoluce

Co to znamená pro teorii evoluce? V první řadě je to věrohodné myšlence, že veškerý život na Zemi pochází od společného předka. Tento společný předek měl přesně stejné geny, jaké dnes vidíme ve všech našich moderních druzích. Postupem času se nevyvíjely geny. Místo toho se vyvinulo, jak a kdy (a pokud) jsou tyto geny exprimovány. Pomáhá také vysvětlit, jak se mohl zobák tvar Darwinových pěnkav na Galapágy vyvíjet.

Přirozený výběr je mechanismus, který volí, které z těchto starověkých genů jsou exprimovány, a nakonec, jak jsou exprimovány. V průběhu času vedly rozdíly v genové expresi k velké rozmanitosti a velkému množství různých druhů, které dnes vidíme na světě.

Teorie evo devo také vysvětluje, proč tak málo genů může vytvořit tolik složitých organismů. Ukázalo se, že stejné geny se používají znovu a znovu, ale různými způsoby. Geny, které jsou exprimovány k vytvoření zbraní u lidí, mohou být také použity k vytvoření nohou nebo dokonce lidského srdce. Proto je důležitější, jak jsou geny exprimovány, než kolik genů je přítomno. Vývojové geny napříč druhem jsou stejné a lze je vyjádřit téměř neomezeným způsobem.

Embrya mnoha různých druhů jsou od sebe téměř nerozeznatelné v raných stádiích předtím, než jsou tyto vývojové geny zapnuty. Raná embrya všech druhů mají žábry nebo váčkovité váčky a podobné celkové tvary. Je zásadní, aby tyto vývojové geny byly správně aktivovány ve správný čas a na správném místě. Vědci dokázali manipulovat s geny v ovocných muškách a jiných druzích, aby se končetiny a další části těla rozrůstaly na různých místech těla. To prokázalo, že tyto geny kontrolují mnoho různých částí vývoje embryí.

Pole evo devo znovu potvrzuje platnost používání zvířat pro lékařský výzkum. Argumentem proti výzkumu na zvířatech je zjevný rozdíl ve složitosti a struktuře mezi lidmi a výzkumnými zvířaty. Avšak s takovými podobnostmi na molekulární a genové úrovni může studium těchto zvířat poskytnout nahlédnutí do člověka, zejména do vývoje a genové aktivace lidí.