ביולוגיה התפתחותית אבולוציונית

ביולוגיה התפתחותית אבולוציונית (כינוי לא רשמי, evo-devo) היא תחום מחקר ביולוגי המשווה את תהליכי ההתפתחות של אורגניזמים שונים (ברמת הפרט - לדוגמה מתא מופרה לעובר ומשם לתינוק, ילד ואדם בוגר) כדי להסיק כיצד התקיימו תהליכי אבולוציה של תהליכי התפתחות.

גנים הוקסים הומולוגיים בבעלי חיים שונים כמו חרקים ובעלי חוליות שולטים בהתפתחות העוברית ומכאן בצורת גופים בוגרים. גנים אלה נשמרו מאוד במהלך מאות מיליוני שנים של אבולוציה.

מקור התחום הוא מתחילת המאה ה-19. באותה תקופה עמדו חוקרי אמבריולוגיה בפני תעלומה: זואולוגים לא ידעו כיצד נשלטת ההתפתחות העוברית ברמה המולקולרית. צ'ארלס דרווין ציין באמצע המאה ה-19 כי קיום עוברים דומים מרמזים על מוצא משותף. עם זאת במשך יותר ממאה שנים לא הושגה התקדמות משמעותית בתחום. בשנות ה-70 של המאה ה-20 פיתוח טכנולוגיית DNA רקומביננטי הפגיש את האמבריולוגיה עם הגנטיקה המולקולרית. גילוי של גנים הומיוטיים המווסתים התפתחות במגוון רחב של יצורים אאוקריוטים היה גילוי מוקדם מרכזי בתחום.

התחום מורכב ממספר מושגי ליבה אבולוציוניים. מושג אחד הוא הומולוגיה עמוקה , הממצא לפיו איברים שונים כמו עיניהם של חרקים, בעלי חוליות ורכיכות מסוג סילוניות, שבמשך זמן רב חוקרים חשבו כי התפתחו בנפרד, נשלטים על ידי גנים דומים כמו pax-6 , מתוך ערכת הכלים הגנומית של evo-devo . גנים אלה הם עתיקים, מאחר ויש להם רצף שמור עם תכונת שימוריות גבוה מאוד בקרב המערכות הטקסונומיות; הם יוצרים את הדפוסים בזמן ובמרחב שמעצבים את העובר, ובסופו של דבר יוצרים את תוכנית הגוף של האורגניזם. מושג אחר הוא שאין הבדל גדול בין הגנים המבניים של מינים שונים, כמו לדוגמה גנים המקודדים אנזימים; מה שכן שונה הוא האופן שבו ערכת הכלים הגנטית מבצעת ביטוי גנים (בקרת גנים). גנים אלו נמצאים בשימוש חוזר, ללא שינוי, פעמים רבות בחלקים שונים של העובר ובשלבי התפתחות שונים, יוצרים מפל מורכב של בקרה, הפעלה וכיבוי של גנים מווסתים אחרים כמו גם גנים מבניים בדפוס מדויק. שימוש חוזר פליאוטרופי מרובה זה מסביר מדוע הגנים הללו נשמרים מאוד, שכן לכל שינוי יהיו השלכות שליליות רבות בהקשר של ברירה הטבעית.

ערך זה הוא קצרמר בנושא ביולוגיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.