进化发育生物学
发育过程的变化如何产生身体形态的进化变化，以及共享的遗传工具包如何塑造动物生命的多样性。
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Definition
进化发育生物学是研究发育过程及其控制基因如何在进化时间中发生变化以产生形态差异，以及这些过程如何限制和促成形态进化的学科。
Scope
这个领域通常被称为演化发育生物学（evo-devo），它研究发育与进化之间的关系：发育基因及其调控的修饰如何产生新的形态，跨动物共享的保守发育工具包所揭示的深层同源性，限制和可塑性如何引导和促成进化变化，以及发育时间变化的作用。它将发育遗传学与比较生物学和进化生物学相结合。
Sub-topics
Core questions
- 发育变化如何产生身体形态的进化变化？
- 为什么远缘相关的动物共享如此多的发育基因？
- 发育过程如何限制或促进进化变化？
- 改变发育时间如何重塑形态？
Key theories
- 保守的发育遗传工具包
- 动物共享一套共同的调控基因来模式化发育，因此许多形态进化源于这些保守基因的部署方式和位置的变化，而不是发明新基因。
- 形态的调控（顺式调控）进化
- 控制发育基因何时何地表达的调控DNA的变化是形态进化的主要来源，它允许形态改变，同时保持蛋白质本身是保守的。
Mechanisms
形态的进化变化通常是由于改变了一组保守发育调节因子的部署，而不是由于新基因的产生。顺式调控元件的突变可以改变发育基因表达的位置、时间和强度，从而在不干扰该基因其他作用的情况下修饰结构。相同的工具包基因，包括Hox基因簇，在广泛分化的动物体内形成模式，产生深层同源性，即相似的基因是并非直接作为相同器官遗传的结构的基础。发育也施加了限制——某些变异难以产生——而发育可塑性允许生物体响应环境产生替代形式，这两者都塑造了进化可能采取的路径。
Clinical relevance
演化发育生物学阐明了身体结构的起源和保守通路，当这些通路被破坏时，会导致先天性异常，为人类发育和畸形提供了进化的背景。本条目为教育性质，不作为临床指导。
History
动物共享保守发育工具包的认识，始于发现同源异型框基因在不同门类中形成身体轴线，这催生了现代进化发育生物学，它将发育研究与进化理论重新结合起来。
Key figures
- Sean B. Carroll
- Stephen Jay Gould
- Walter Gehring
- Edward B. Lewis
Related topics
Seminal works
- carroll2005
- lewis1978
- gilbert2016
Frequently asked questions
- 什么是演化发育生物学？
- 演化发育生物学（evo-devo）研究发育变化如何产生身体形态的进化变化，以及共享的发育基因集如何塑造动物多样性。
- 如果动物共享如此多的基因，为什么它们看起来如此不同？
- 大部分差异来自于共享发育基因何时何地被开启的变化，而不是拥有完全不同的基因。