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- REDIRECCIÓN Eco evo devo
- REDIRECCIÓN Ecología,Biología del Desarrollo y Evolución
Eco-Evo-Devo
Ecología,Biología del Desarrollo y Evolución (Eco evo devo) es la producción de un fenotipo está regulada por la expresión diferencial de genes. Sin embargo, los reguladores de la expresión génica no tienen por qué residir todos en el embrión. Los factores ambientales, como temperatura, fotoperíodo, la dieta, la densidad de población, o la presencia de depredadores, pueden producir fenotipos específicos, presumiblemente, mediante la alteración de patrones de expresión génica. El campo de la biología ecológica del desarrollo (Eco-Devo) busca mirar el desarrollo en el mundo real, el cual es afectado por las interacciones ecológicas y las señales del ambiente. Entonces, la regulación de la expresión de los genes no determina el fenotipo de una manera aislada, sino que responde a estas señales. Lo anterior repercute en el proceso evolutivo de las poblaciones ya que el ambiente y las comunidades - y por lo tanto las presiones de selección- se ven modificadas por las respuestas fenotípicas de los individuos; un ejemplo es la Coevolución entre plantas y sus especies polinizadoras. Los defensores de tal visión argumentan que los fenotipos conductuales, morfológicos y fisiológicos no son los productos finales, sino que también son capaces de alterar las presiones de selección. De esta manera, ecología, desarrollo y evolución no sólo se retroalimentan entre sí, sino que son contingentes uno del otro. Las preocupaciones ecológicas han desempeñado un papel importante en la formación de la embriología experimental y están retornado como una necesidad de conocer cuales son los efectos del cambio ambiental en el desarrollo los organismos tanto en estado adulto como en las larvas.
Descripción breve de la plasticidad fenotípica
La plasticidad fenotípica es la capacidad de un único genotipo de exhibir un rango de fenotipos en respuesta a la variación en el ambiente biología evolutiva del desarrollo. También la plasticidad fenotípica ha sido llamada plasticidad del desarrollo, y se considera como la capacidad de un organismo para reaccionar a un cambio ambiental, con un cambio en forma, estado o tasa de actividad. [1] [2]. Existen dos tipos principales de plasticidad fenotípica. las normas de reacción y los polifenismos. En las normas de reacción, el genoma codifica el potencial para un intervalo continuo de fenotipos potenciales, y el ambiente que el individuo encuentra determina el fenotipo, como el caso de los cuernos de las especies de insectos que está determinada por la calidad y la cantidad de comida que dispone la larva. El segundo tipo de plasticidad fenotípica es el polifenismo, que refiere a los fenotipos discontinuos generados por el ambiente. En este caso están la determinación del sexo en reptiles, en el que el intervalo de temperaturas induce le desarrollo de hembras o macho.[2]
Pistas ambientales que desencadenan plasticidad fenotípica
Pistas bióticas
Las pistas bióticas que desencadenan los cambios en el fenotipo son: la presencia de predadores, la presencia de conspecíficos, y la dieta. [2] La presencia de depredadores es un agente importante que afecta la trayectoria del desarrollo del organismo. Los organismos tienen herramientas que les permiten detectar pistas de los depredadores que son solubles en el agua, aire o que se transmiten por la vibración. En estos casos el morfotipo es menos robusto o presenta menor éxito reproductivo que los morfos no defensivos[2]. En el caso de Daphnia, los juveniles reconocen los químicos secretados por su depredador (Chaoborus) y entonces desarrollan colar largas y cascos puntiagudos, lo que los hace muy grande para las mandíbulas de su depredador, Para este caso, los genes involucrados para el desarrollo de estos morfos son HOX3, extradenticle, y escargot. Estos genes están regulados río arriba (up-regulated) por los factores ambientales de Chaoborus durante el estado postembrionario.[3] [4]
Pistas abióticas
Las pistas abióticas, son señales ambientales como pueden ser temperatura, pH o cantidad de agua, que inducen cambios fenotípicos en los organismos. En muchas especies de peces, tortugas, y caimanes, el sexo está determinado por la temperatura de incubación. Para el caso de Trachemys scripta, la temperatura aparentemente eleva los niveles de aromatasa, que es una enzima que convierte la testosterona a estrógenos. Estos estrógenos bloquean el factor de transcripción para producir que producen testículos (Sox9), permitiendo que funcionen los genes que desencadenan el desarrollo de los ovarios. (Ramsey & Crew 2007, 2009; Barske & Capel 2010) El límite para que ocurra la transformación sexual parece ser una característica heredable, y existe variación sustancial en estos límites en varias especies de tortugas (McGaugh y Janzen). La temperatura también es determinante de fenotipos en varias especies de insectos. En la mariposa Bicyclus anyana, la oruga desarrolla una mariposa con “manchas oculares” en las alas cuando la metamorfosis ocurre en altas temperaturas. En temporadas frías, las orugas producen mariposas con “manchas oculares” menos conspicuas (Brakefield et al 1996; Lyytinen et al 2004). En este caso, la discontinuidad tan tajante, está explicada por los picos en la producción de ecdysona [5]
Presencia de organismos simbiontes
La presencia de organismos simbiontes también modifica el desarrollo de otros organismos. Los calamares recién eclosionados de Hawaii (Eupryma scolopes) recolectan bacterias del agua del mar, y únicamente permiten que los miembros de la especie Vibrio fischeria se adhieran al tejido que se encuentra en la parte ventral del alamar y estas bacterias inducen apoptosis en el tejido que se convertirá en un órgano luminoso, y únicamente cuando han alcanzado cierta densidad bacteriana comienzan a emitir luz. [6]
Referencias
- ↑ West-Eberhard, M. J. (2003). Developmental Plasticity and Evolution (en inglés). Oxford University Press.
- ↑ a b c d Gilbert, S. F. (2012). «Ecological developmental biology: environmental signals for normal animal development». Evolution & development (en inglés) 14 (1): 20-28.
- ↑ Miyakawa, H; et al. (2010). «Gene up-regulation in response to predator kairomones in the water flea, Daphnia pulex». BMC Dev Biol (en inglés) 1 (45).
- ↑ Engel, K; et al. (2009). «Inducible defences as key adaptations for the successful invasion of Daphnia lumholtzi in North America». Proc Biol Sci (en inglés) 276: 1865-1873.
- ↑ Ostra, V; et al. (2011). Translating enviromental gradients into discontinuous reaction norms via hormone signalling in a polyphenic butterfly= Proc R Soc B (en inglés) 278 (1706).
- ↑ Nyholm, S; et al. (2004). «The winnowing: establishing the squid–vibrio symbiosis». Nature reviews (en inglés) 2. Texto « http://www.nature.com/nrmicro/journal/v2/n8/full/nrmicro957.html» ignorado (ayuda)