A makroevolúciós változás mechanizmusai- molekuláris barkácsolás a génexpresszió szintjén


Tartalom

1. 9. Az evolúciós újdonságok (innovációk) evolúciója I.

Az ábrák listája

1.1. Járulékos ujjszerű képlet kialakulása létező struktúta módosulásával
1.2. A gyíkok nyelve kémiai ingerek felvételére módosult
1.3. Tüdőtlen szalamandra kilövi a nyelvét
1.4. A madarak pikkelyei és tollai közötti különbségek szépen tükröződnek a korai jelátviteli események időzítésében és szintjében
1.5. Az Shh-BMP2-modul sorozatos újrafelhasználása a toll fejlődése és evolúciója során. Az alsó sorban a madártoll fejlődési stádiumai, a felső sorban a két jelátviteli útvonal kifejeződési modul feltételezett alakulása látható a dinoszaurusz-pikkelyekben. A toll evolúciója során az I-IIIa stádiumok az Shh-BMP2-modul kifejeződésének megváltozására vezethető vissza. I. stádium: az első meghosszabbodott csőszerű toll egy primitív Archosaurus pikkelyből származtatható, az Shh-BMP2 disztális koexpressziójának kialakulása után. A II. stádium az első elágazó pehelyszerű toll az Shh-BMP2 hosszanti doménjainak kialakulása után fejlődött volna ki. Az Shh-BMP2 kifejeződés centrális-periferiális polaritása vezetett az első elágazó tollrostokból álló tollak kialakulásához. A IIIa stádium úgy alakult ki, hogy a longitudinális Shh-BMP2 domén kifejeződése dorzális irányba megszűnt, így a tollrostok helikális irányba növekedtek tovább, így a tollrostok egyesülésével létrejött a tollcséve, és a két zászló (vexillum)
1.6. Archaeopteryx lithographica
1.7. Strukturális homológia a rovarok szárnya (A) és az ősi dorzális láb-elágazás (B) között (sárga). C: Az ízeltlábúak utolsó közös őse vízi élőlény volt elágazó függelékekkel. A függelékek ventrális ága (világoskék) elsősorban a mozgást szolgálta, míg a dorzális ág (sárga) elsősorban a légzést és ozmoregulációt.
1.8. A gerinces agy alapvető felépítése és a génkifejeződési domének
1.9. A dúclécsejtek vándorlása és leszármazottjai
1.10. A Dlx gének szabályozzák a zsigei ívek és az állkapocs mintázatát. A Gnathostomaták (állkapcsosok) zsigeri ívei metamerikus struktúrák, amelyek a szkeletális elemek proximo-disztális sorozatából állnak. A Dlx2 és Dlx5 gének egymásba ágyazott doménekben fejeződnek ki az egér zsigeri íveiben. Alul: Elő-Gnathostomata neurocraniuma (Nc) és a hozzá kapcsolódó zsigeri ívek (1-7). A zsigeri ívek egyediségét a Hox, Pbx és Otx gének határozzák meg (zöld nyíl). Feltételezik, hogy a Dlx gének egymásba ágyazott kifejeződésének kialakulása majd a zsigeri ívek rákövetkező kiegyénülése a Gnathostomata evolúció során alakult ki. BA: branchyal arch = zsigeri ív; Bb: basibranchyális; Cb: Ceratobranchyális; Eb: Epibranchyális; Hb: hypobranchyális; Hy: Hyoid ív; MC: Meckel-féle porc; md: mandibuláris ív; mx: maxilláris ív; Pb: pharyngeobranchyális; PQ: palatoquadrátum
1.11. Devon életkép. Köztük vannak az őseink is?
1.12. Lépések a végtagok kialakulásában jól ismert kövületek alapján
1.13. A gerincesek páros végtagfüggelékeinek evolúciója. A vertebraták páros függelékei lépések sorozatával fejlődtek ki. A fosszíliák között először a testből oldalra kinyúló, megnyúlt uszonyokként vagy mint az állkapocs nélküli halak páros mellúszói jelentek meg. Az állkapcsos halakra jellemző, hogy több páros testfüggelékük van, amelyeket gyakorta jól körülírt tengely jellemez. A négylábúak disztális, ujjakban végződő autopodittal rendelkeznek. A végtag tengelye meghajlik és ennek disztális oldaláról indulnak ki az ujjak. A sorozatos homológiát mutató páros végtagok evolúciójának fontos lépése volt a hátulsó Hox gének egymásba ágyazott kifejeződési mintázatának kooptálása a két pár végtagban.
1.14. A: A négylábú végtagtípus evolúciója és annak feltételezett, döntő részlete. B: Az apikális ektodermaperem ektodermaszegély átmenet. Csontos halaknál (jobbra) az átmenet korán, bojtosúszós halaknál később, a szárazföldi gerinceseknél egyáltalán nem jelenik meg. A végtagbimbó hátsó zónáját vonalkázás jelöli. Egér, Eusthenopteron [élőlény, amelyet „alap ős négylábúként” (= basal stem tetrapod) említenek] és zebradánió (Danio rerio) mellső végtagjának belső váza, a metapterygialis tengellyel
1.15. A kígyók csökevényes végtagjai
1.16. Teknős páncéljának alapvető részei: a plastron és a carapace
1.17. A: A carapace fejlődésének három stádiuma levesteknősben (Chelonia midas); B: A teknősök kivételével minden négylábúban a myogenikus (x) a borda (apró fekete) és a kulcscsonti (nagy fekete) sejtek ventrális irányba vándorolnak a testfal mentén. A teknősöknél a bordasejtek laterálisan, a kulcscsonti sejtek pedig mediálisan vándorolnak, így túlnyúlnak a vállövön
1.18. Az ordovíciumban élték virágkorukat a 11 m-es hosszúságot is elérő lábasfejűek
1.19. Euprymna scolopes lárva, amelynek jellegzetes lábasfejű testterve van. Hox gének korai és késői kifejeződési mintázata a karokban és a szifótölcsérben. Az árnyalatok mélysége jelzi a kifejeződés intenzitását
1.20. A: Az ötös (pentamer) szimmetria kialakulásának feltételezett lépései; B: Az Echinodermák lárvái bilaterálisan, felnőtt egyedei radiálisan szimmetrikusak; C: Egy elmélet szerint a bilaterális A/P tengely megtöbbszöröződött; az ősi bilaterális A/P tengely az echinodermaták orális-aborális tengelyévé alakult
1.21. Tengeri csillag az ordovíciumból