Kendala dan Plastisitas Perkembangan

Bagaimana cara kerja perkembangan membatasi bentuk-bentuk yang dapat berevolusi dan memungkinkan organisme menghasilkan bentuk-bentuk yang berbeda sebagai respons terhadap lingkungannya.

Definition

Kendala perkembangan adalah batasan pada variasi fenotipik yang dapat dihasilkan oleh perkembangan, yang membiaskan atau membatasi arah yang dapat diambil oleh evolusi; plastisitas perkembangan adalah kemampuan satu genotipe untuk menghasilkan fenotipe yang berbeda sebagai respons terhadap kondisi lingkungan yang berbeda selama perkembangan.

Scope

Topik ini mencakup dua cara komplementer perkembangan membentuk evolusi: kendala perkembangan, yang membatasi rentang varian yang dapat dihasilkan oleh perkembangan, dan plastisitas perkembangan (fenotipik), kapasitas genotipe tunggal untuk menghasilkan fenotipe yang berbeda tergantung pada kondisi lingkungan. Ini juga menyentuh evolvabilitas — bagaimana organisasi perkembangan memengaruhi kapasitas untuk menghasilkan variasi adaptif.

Core questions

• Bagaimana perkembangan membatasi jenis variasi yang tersedia untuk evolusi?
• Bagaimana genotipe yang sama dapat menghasilkan bentuk yang berbeda di lingkungan yang berbeda?
• Bagaimana kendala dan plastisitas bersama-sama membentuk hasil evolusi?
• Bagaimana struktur perkembangan memengaruhi kapasitas untuk berevolusi?

Key concepts

• Kendala perkembangan
• Plastisitas fenotipik (perkembangan)
• Norma reaksi
• Polifenisme
• Evolvabilitas

Key theories

Bias perkembangan pada evolusi

Karena perkembangan dapat menghasilkan beberapa varian lebih mudah daripada yang lain, hal itu membiaskan variasi yang tersedia untuk seleksi, sehingga struktur proses perkembangan membantu menyalurkan arah dan batasan evolusi morfologis.

Mechanisms

Proses perkembangan menyalurkan variasi dengan dua cara. Kendala muncul ketika arsitektur perkembangan membuat fenotipe tertentu sulit atau tidak mungkin dihasilkan — misalnya, karena proses-proses kunci saling bergantung — sehingga variasi cenderung mengarah pada beberapa hasil dan menjauhi yang lain. Plastisitas muncul ketika program-program perkembangan responsif terhadap lingkungan, memungkinkan satu genotipe untuk menghasilkan berbagai fenotipe yang dijelaskan oleh norma reaksi; pada beberapa spesies ini menghasilkan bentuk alternatif diskrit (polifenisme) yang dipicu oleh isyarat lingkungan. Bersama-sama, kendala dan plastisitas memengaruhi varian mana yang tersedia untuk seleksi alam dan oleh karena itu membentuk evolvabilitas, kapasitas garis keturunan untuk menghasilkan perubahan adaptif.

Clinical relevance

Interaksi sensitivitas perkembangan terhadap lingkungan dan kendala relevan dengan bagaimana faktor lingkungan selama perkembangan memengaruhi sifat-sifat selanjutnya, memberikan konteks untuk asal-usul perkembangan variasi. Entri ini bersifat edukasi dan bukan panduan klinis.

History

Debat pada akhir abad kedua puluh mengenai seberapa besar perkembangan membatasi dan menyalurkan evolusi, bersama dengan studi yang berkembang tentang perkembangan yang responsif terhadap lingkungan, membawa kendala dan plastisitas ke pusat biologi perkembangan evolusioner.

Key figures

• Stephen Jay Gould
• Mary Jane West-Eberhard

Seminal works

• gilbert2016
• carroll2005

Frequently asked questions

Apa itu kendala perkembangan?

Ini adalah batasan yang diberlakukan oleh cara kerja perkembangan pada jenis bentuk tubuh yang dapat dihasilkan, yang membiaskan variasi yang tersedia untuk evolusi.

Apa itu plastisitas perkembangan?

Ini adalah kemampuan genotipe yang sama untuk berkembang menjadi bentuk yang berbeda tergantung pada kondisi lingkungan, seperti suhu atau diet, yang dialami selama perkembangan.