El desarrollo es el proceso a través el cual el embrión llega a convertirse en un organismo adulto y luego muere. A través del desarrollo, el genotipo de un organismo se expresa en el fenotipo, exponiendo los genes a la acción de la selección natural.
Los estudios del desarrollo son importantes para la biología evolutiva por varias razones
1) Nos explican los grandes cambios evolutivos: Los cambios en los genes que controlan el desarrollo pueden causar efectos importantes en la morfología de los organismos adultos. Porque estos efectos son tan importantes, los científicos sospechan que los cambios en los genes del desarrollo han conducido a transformaciones evolutivas a gran escala.
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Las mutaciones en los genes que controlanel desarrollo de la mosca de la fruta puede causar grandes cambios morfológicos, tales como la presencia de dos pares de alas en lugar de una. |
Otro mutación en genes que controlan el desarrollo, puede causar la presencia de patas en el lugar donde están las antenas. |
Los cambios en el desarrollo pueden explicar, por ejemplo cómo algunos mamíferos con pezuñas evolucionaron hasta ser habitantes oceánicos, cómo las plantas acuáticas invadieron la tierra, y cómo algunos pequeños y acorazados invertebrados desarrollaron alas.
2) Podemos aprender acerca de la historia evolutiva
El desarrollo de un organismo puede tener pistas (rastros) sobre su historia y los biólogos pueden basarse en ellas para construir su árbol genealógico.
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Las características observadas en los embriones puede explicar los patrones de parentesco entre linajes. |
3) El desarrollo puede limitar el cambio evolutivo
Los procesos del desarrollo pueden restringir la evolución, previniendo que ciertos caracteres se desarrollen en determinados linajes. Por ejemplo el desarrollo puede explicar por qué no hay verdaderos tetrápodos de seis dedos.
Tipos de cambios en el desarrollo
Los cambios en el desarrollo están relacionados con importantes cambios morfológicos como la evolución de estructuras nuevas y complejas. Aquí unos pocos ejemplos de cambios en el desarrollo que pueden haber sido importantes:
1) Duplicación de módulos y adaptación: Un módulo se refiere a una unidad que ha sido duplicada y adaptada. Por ejemplo, los artrópodos tienen varios segmentos corporales. La duplicación y pérdida de los segmentos es un cambio en el desarrollo que probablemente ocurrió varias veces en la evolución de esta clada. El gráfico muestra un ejemplo hipotético de duplicación de módulo y adaptación.
2) Individualización: Es la modificación de un módulo en particular, usualmente cuando hay selección para una función especializada.
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Un par de apéndices delos escorpiones ha evolucionado a pinzas, mientras que muchas arañas han evolucionado en coloridos pompones que utilizan durante el cortejo sexual. |
3) Heterocronía es un cambio en la cronología de los eventos del desarrollo. Por ejemplo un cambio en la temporalidad puede disminuir el desarrollo del cuerpo, pero no alterar la maduración del sistema reproductor. Estos cambios se presentan de forma semejante en los organismos adultos y en las formas juveniles ancestrales.
4) Crecimiento alométrico
El crecimiento alométrico es un cambio en el porcentaje de crecimiento de una dimensión o característica relacionada a otros rasgos. Por ejemplo, podemos describir algunos de los cambios evolutivos que originaron a los murciélagos en términos de alometría. Las alas de los murciélagos son básicamente patas con dedos largos y una membrana que los une. En relación a la evolución de estas alas, el porcentaje del crecimiento de los huesos de los dedos se ha incrementado en relación al crecimiento del resto del cuerpo de los murciélagos, o quizás el porcentaje del crecimiento del resto del cuerpo disminuyó en relación a los dedos. Este fenómeno es conocido como alometría.