HETEROCHRONIES: PERAMORFOSIS DAN PEDOMORFOSIS (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

The heterochronies adalah seperangkat perubahan morfologi - penting dalam evolusi makro - perubahan yang terjadi atau pengaturan pada kecepatan dan waktu pembangunan. Mereka diklasifikasikan menjadi dua keluarga besar: pedomorfosis dan peramorfosis.

Yang pertama, pedomorfosis, mengacu pada retensi penampilan muda oleh orang dewasa, jika kita membandingkannya dengan spesies leluhur. Sebaliknya, pada peramorfosis (juga dikenal sebagai rekapitulasi), dewasa menunjukkan karakteristik yang berlebihan pada spesies keturunan.

Sumber: I, Drow male

Masing-masing keluarga heterochronies ini pada gilirannya memiliki tiga mekanisme yang menjelaskan keberadaan pola-pola yang disebutkan di atas. Untuk pedomorfosis adalah progenesis, neoteny dan post-displacement, sedangkan mekanisme peramorfosisnya adalah hypermorphosis, acceleration dan pre-displacement.

Saat ini, memahami hubungan antara pola perkembangan dan evolusi adalah salah satu tujuan paling ambisius dari ahli biologi dan itulah mengapa disiplin "evo-devo" lahir. Heterochronies adalah konsep kunci di cabang ini.

Apa itu heterochronies?

Secara tradisional, seseorang biasanya berbicara tentang dua tingkat perubahan dalam biologi evolusi, evolusi mikro dan evolusi makro. Yang pertama dipelajari secara luas dan berusaha memahami perubahan yang terjadi pada frekuensi alel pada anggota suatu populasi.

Sebaliknya, menurut nilai tukar, makroevolusi mengandung arti akumulasi perubahan di tingkat mikroevolusi yang mengarah pada diversifikasi. Ahli paleontologi dan biologi evolusioner terkenal SJ Gould menunjukkan dua cara utama dimana perubahan makroevolusi dapat terjadi: inovasi dan heterochronies.

Heterochronies adalah semua rangkaian variasi yang terjadi selama perkembangan ontogenetik individu, dalam hal waktu kemunculan karakter atau dalam laju pembentukannya. Perubahan ontogenetik ini memiliki konsekuensi filogenetik.

Dalam terang biologi evolusioner, heterochronies berfungsi untuk menjelaskan berbagai fenomena dan berfungsi sebagai konsep yang menyatukan model untuk menjelaskan keragaman dengan fenomena yang berkaitan dengan perkembangan.

Saat ini konsep tersebut telah mendapatkan banyak popularitas dan para peneliti menerapkannya pada tingkat yang berbeda - tidak lagi secara eksklusif memahami morfologi - termasuk tingkat seluler dan molekuler.

Pada tingkat apa heterokroni terjadi?

Perbandingan yang ditetapkan dalam heterochronies dibuat berdasarkan keturunan dibandingkan dengan nenek moyang mereka. Dengan kata lain, keturunan suatu kelompok dibandingkan dengan kelompok luar. Fenomena ini dapat terjadi pada tingkatan yang berbeda - sebut saja populasi atau spesies.

Misalnya, kami menyadari bahwa dalam populasi kami tidak semua fenomena perkembangan terjadi pada waktu yang sama pada semua individu: usia pergantian gigi tidak homogen dalam populasi, dan juga usia menstruasi pertama pada anak perempuan. .

Faktor kuncinya adalah kerangka waktu yang digunakan dalam penelitian ini. Direkomendasikan bahwa ini menjadi studi terbatas sementara dari kelompok yang terkait erat.

Sebaliknya, perbandingan pada tingkat yang lebih tinggi (filum, misalnya) menggunakan perkiraan sampling periode waktu, akan ditekankan dan akan mengungkapkan pola skor perbedaan yang tidak dapat digunakan untuk menyimpulkan proses.

Bagaimana mereka dipelajari?

Cara termudah dan tercepat untuk menunjukkan peristiwa evolusi potensial yang dapat dijelaskan oleh heterochronies adalah dengan mengamati dan menganalisis catatan fosil. Ide dalam prosedur ini adalah untuk dapat mengenali perubahan yang terjadi dari segi ukuran dan usia.

Dari sudut pandang ahli paleontologi, heterokroni adalah proses kunci untuk memahami evolusi suatu kelompok tertentu dan untuk dapat melacak hubungan filogenetik di antara mereka.

Proses ontogenetik yang mempengaruhi laju pertumbuhan

Pedormofosis

Pedomorphosis terjadi ketika bentuk dewasa menunjukkan ciri-ciri khas atau karakteristik remaja.

Ada tiga kejadian yang bisa menyebabkan pedomorfosis. Yang pertama adalah progenesis, di mana waktu pembentukan sifat dipersingkat, umumnya disebabkan oleh kemajuan kematangan seksual.

Neotheony, di sisi lain, mengurangi laju perubahan dalam perkembangan ontogenetik. Oleh karena itu, fitur awet muda dipertahankan pada orang dewasa. Akhirnya, pasca-perpindahan melibatkan pengembangan sifat onset terlambat.

Peramorfosis

Peramorfosis adalah pembesar-besaran atau perluasan morfologi tertentu pada individu dewasa, jika dibandingkan dengan leluhurnya.

Seperti pada pedomorphosis, peramorfosis dapat dijelaskan oleh tiga kejadian. Hypermorphosis meliputi keterlambatan usia kedewasaan, sehingga tubuh bertumbuh hingga kematangan tiba. Proses ini merupakan perpanjangan dari proses ontogenetik.

Akselerasi mengacu pada kenaikan nilai tukar. Berbeda dengan kasus sebelumnya, secara percepatan, usia kematangan seksual nenek moyang dan keturunan sama. Akhirnya, perpindahan awal mengacu pada permulaan paling awal dari kemunculan suatu kenampakan medan.

Pada vertebrata, peramorfosis tampaknya lebih merupakan model teoritis daripada peristiwa yang terjadi dalam kenyataan. Ada data yang langka dan dalam kasus proses yang sangat spesifik.

Contoh

Heterochronies dalam pengembangan

Heterochronies juga dapat dipelajari pada tingkat molekuler dan terdapat metodologi yang berbeda untuk melakukan penyelidikan ini.

Misalnya, Kim et al. (2000) berusaha untuk memahami heterochronies dalam perkembangan awal spesies Drosophila yang berbeda - yang dikenal sebagai lalat buah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada tiga spesies yang dievaluasi (D. melanogaster, D. simulans, dan D. pseudoobscura) terdapat perpindahan temporal dari lintasan ontogenetik pada tahap awal perkembangan. D. simulans menunjukkan pola ekspresi awal, diikuti oleh D. melanogaster dan diakhiri dengan dan D. pseudoobscura.

Skala waktu di mana ekspresi gen bervariasi antar spesies kurang dari setengah jam. Para penulis berspekulasi bahwa ada interaksi tipe epigenetik antara ekspresi gen yang dipelajari dan sinkronisasi siklus sel yang menyebabkan perbedaan morfologi antar spesies.

Salamander

Salamander adalah contoh klasik neoteny, khususnya spesies Ambystoma mexicanum. Bentuk dewasa dari spesies ini menunjukkan insang yang khas, khas pada tahap remaja.

Manusia

Ada spekulasi bahwa morfologi manusia adalah produk dari peristiwa neoteny. Jika kita membandingkan struktur tengkorak kita, misalnya, kita akan menemukan lebih banyak kemiripan dengan bentuk remaja nenek moyang simian kita dibandingkan dengan variasi dewasa.

Referensi

1. Goswami, A., Foley, L., & Weisbecker, V. (2013). Pola dan implikasi heterokroni ekstensif pada penutupan jahitan kranial karnivora. Jurnal biologi evolusi, 26 (6), 1294-1306.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
4. Kim, J., Kerr, JQ, & Min, GS (2000). Heterokroni molekuler pada awal perkembangan Drosophila. Prosiding National Academy of Sciences, 97 (1), 212-216.
5. Smith, KK (2003). Panah waktu: heterokroni dan evolusi perkembangan. Jurnal Internasional Biologi Perkembangan, 47 (7-8), 613-621.