Segnalo questo interessante dossier della prestigiosa rivista Nature sull'evo–devo: una review su nuovi studi e metodologie innovative per la comprensione di come lo sviluppo embrionale sia in grado di influenzare i processi evolutivi.
Da questo indirizzo (www.nature.com/nrg/focus/evodevo/index.html) si può accedere all'home page della review.
Questi sono gli articoli che compongono il dossier
Evo–devo: extending the evolutionary synthesis
Gerd B. Müller
Nature Reviews Genetics 8, 943-949, 2008
Evo–devo is now a mature field encompassing a wide range of research areas. The author offers his assessment of its main theoretical implications and challenges for the immediate future.
Ecco l'abstract
Evolutionary developmental biology (evo–devo) explores the mechanistic relationships between the processes of individual development and phenotypic change during evolution. Although evo–devo is widely acknowledged to be revolutionizing our understanding of how the development of organisms has evolved, its substantial implications for the theoretical basis of evolution are often overlooked. This essay identifies major theoretical themes of current evo–devo research and highlights how its results take evolutionary theory beyond the boundaries of the Modern Synthesis.
Written in stone: fossils, genes and evo–devo
Rudolf A. Raff
Nature Reviews Genetics 8, 911-920, 2008
Evo–devo has its origins in both palaentology and developmental genetics, but there is a tendency to overlook the former as being old-fashioned. However, integrating information from both sources is essential to generating realistic hypotheses about how developmental processes evolved.
Ecco l'abstract
Fossils give evo–devo a past. They inform phylogenetic trees to show the direction of evolution of developmental features, and they can reveal ancient body plans. Fossils also provide the primary data that are used to date past events, including divergence times needed to estimate molecular clocks, which provide rates of developmental evolution. Fossils can set boundaries for hypotheses that are generated from living developmental systems, and for predictions of ancestral development and morphologies. Finally, although fossils rarely yield data on developmental processes directly, informative examples occur of extraordinary preservation of soft body parts, embryos and genomic information.
Evolutionary developmental biology and genomics
Cristian Cañestro, Hayato Yokoi & John H. Postlethwait
Nature Reviews Genetics 8, 932-942, 2008
The genomics era offers many exciting opportunities to answer questions in evo–devo. Newly sequenced genomes of phylogenetically diverse organisms allow us to chronicle the gain and loss of morphological features and correlate them with their genetic underpinnings.
Ecco l'abstract
Reciprocal questions often frame studies of the evolution of developmental mechanisms. How can species share similar developmental genetic toolkits but still generate diverse life forms? Conversely, how can similar forms develop from different toolkits? Genomics bridges the gap between evolutionary and developmental biology, and can help answer these evo–devo questions in several ways. First, it informs us about historical relationships, thus orienting the direction of evolutionary diversification. Second, genomics lists all toolkit components, thereby revealing contraction and expansion of the genome and suggesting mechanisms for evolution of both developmental functions and genome architecture. Finally, comparative genomics helps us to identify conserved non-coding elements and their relationship to genome architecture and development.
The road to modularity
Günter P. Wagner, Mihaela Pavlicev & James M. Cheverud
Nature Reviews Genetics 8, 921-931, 2008
A module is a linked group of phenotypic traits that depend on each other but are relatively independent of other modules. The insight that developmental mechanisms are modular is important for their evolution, making modularity a key concept in evo–devo and beyond.
Ecco l'abstract
A network of interactions is called modular if it is subdivided into relatively autonomous, internally highly connected components. Modularity has emerged as a rallying point for research in developmental and evolutionary biology (and specifically evo–devo), as well as in molecular systems biology. Here we review the evidence for modularity and models about its origin. Although there is an emerging agreement that organisms have a modular organization, the main open problem is the question of whether modules arise through the action of natural selection or because of biased mutational mechanisms.
Andrea Romano
Sunday, March 16, 2008
Ti riconosco dalla voce
I macachi sono in grado di discriminare invividui diversi della loro specie semplicemente dalla voce, senza essere in possesso di ulteriori informazioni, e presentano un'area del cervello adibita a questo. Un importante studio che potrà essere utile per comprendere l'evoluzione del linguaggio umano.
Quando due persone parlano tra loro, i rispettivi cervelli sono in grado di rilevare e percepire selettivamente la voce altrui. La regione cerebrale responsabile della risposta alla voce piuttosto che ad altri suoni si trova in una piccola area del lobo temporale e si ritiene che sia alla base del riconoscimento vocale individuale nella nostra specie. Questa si pensava fosse una peculiarità esclusivamente umana, tuttavia un recente stuido pubblicato su Nature Neuroscience ha rivelato che anche le scimmie, in questo caso macachi, sono in grado di discriminare tra le voci di individui diversi.
Un gruppo di ricercatori del Max Planck Institute for Biological Cybernetics di Tubinga, in Germania, ha monitorato l'attività cerebrale, tramite l'utilizzo della risonanza magnetica funzionale, di alcuni esemplari di macaco quando venivano fatti ascoltare loro numerosi suoni. Tra questi figuravano richiami e versi di vari animali, rumori naturali come tuoni e pioggia e vocalizzazioni emesse da diversi conspecifici.
Dai risultati emerge che una piccola regione cerebrale si attiva al suono della voce di altri macachi, mentre rimane quiescente in tutti gli altri casi, indicando la presenza di circuiti neuronali adibiti a questa specifica percezione. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato come questa stessa regione sia responsabile del riconoscimento della voce individuale: infatti, dopo ripetute stimolazioni della vocalizzazione di uno stesso indiviudo si sottolinea una riduzione della risposta, che torna ad alti livelli quando al macaco viene proposta quella di un differente conspecifico. Questa regione si trova, come nella nostra specie, nel lobo temporale, tuttavia occupa una posizione differente al suo interno.
L'individuazione di questa area del cervello in primati non strettamente affini all'uomo potrebbe fornire importanti informazioni sull'evoluzione del linguaggio nella nostra specie. I circuiti neuronali nel cervello dei nostri antenati potrebbero infatti essersi evoluti nell'ambito del riconoscimento e della valutazione dei richiami di altri indiviudi in contesto di gruppo, una tappa precoce di ciò che in seguito è diventato fondamentale per la comunicazione verbale e il liguaggio.
Andrea Romano
Quando due persone parlano tra loro, i rispettivi cervelli sono in grado di rilevare e percepire selettivamente la voce altrui. La regione cerebrale responsabile della risposta alla voce piuttosto che ad altri suoni si trova in una piccola area del lobo temporale e si ritiene che sia alla base del riconoscimento vocale individuale nella nostra specie. Questa si pensava fosse una peculiarità esclusivamente umana, tuttavia un recente stuido pubblicato su Nature Neuroscience ha rivelato che anche le scimmie, in questo caso macachi, sono in grado di discriminare tra le voci di individui diversi.
Un gruppo di ricercatori del Max Planck Institute for Biological Cybernetics di Tubinga, in Germania, ha monitorato l'attività cerebrale, tramite l'utilizzo della risonanza magnetica funzionale, di alcuni esemplari di macaco quando venivano fatti ascoltare loro numerosi suoni. Tra questi figuravano richiami e versi di vari animali, rumori naturali come tuoni e pioggia e vocalizzazioni emesse da diversi conspecifici.
Dai risultati emerge che una piccola regione cerebrale si attiva al suono della voce di altri macachi, mentre rimane quiescente in tutti gli altri casi, indicando la presenza di circuiti neuronali adibiti a questa specifica percezione. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato come questa stessa regione sia responsabile del riconoscimento della voce individuale: infatti, dopo ripetute stimolazioni della vocalizzazione di uno stesso indiviudo si sottolinea una riduzione della risposta, che torna ad alti livelli quando al macaco viene proposta quella di un differente conspecifico. Questa regione si trova, come nella nostra specie, nel lobo temporale, tuttavia occupa una posizione differente al suo interno.
L'individuazione di questa area del cervello in primati non strettamente affini all'uomo potrebbe fornire importanti informazioni sull'evoluzione del linguaggio nella nostra specie. I circuiti neuronali nel cervello dei nostri antenati potrebbero infatti essersi evoluti nell'ambito del riconoscimento e della valutazione dei richiami di altri indiviudi in contesto di gruppo, una tappa precoce di ciò che in seguito è diventato fondamentale per la comunicazione verbale e il liguaggio.
Andrea Romano
Evolution: Education and Outreach tutto l'anno 2008 liberamente disponibile!
Ecco i 21 articoli del numero di gennaio 2008 della rivista diretta da Niles e Gregory Eldredge, liberamente disponibile per tutto il 2008.
Fascicolo di gennaio 2008
Editorial Niles Eldredge and Gregory Eldredge
Hierarchies and the Sloshing Bucket: Toward the Unification of Evolutionary Biology Niles Eldredge
The Hierarchical Structure of Ecosystems: Connections to Evolution William Miller
The Five Major Divisions ("Kingdoms") of Life Gregory Eldredge
What's So Special About Science? Ian Tattersall
Use the Word Evolution John N. Thompson
The Question of Purpose David Zeigler
Evolution as Fact, Theory, and Path T. Ryan Gregory
Science and the Concept of Evolution: From the Big Bang to the Origin and Evolution of Life Lori Zaikowski, Richard T. Wilkens and Kurt Fisher
Fascicolo di gennaio 2008
Editorial Niles Eldredge and Gregory Eldredge
Hierarchies and the Sloshing Bucket: Toward the Unification of Evolutionary Biology Niles Eldredge
The Hierarchical Structure of Ecosystems: Connections to Evolution William Miller
The Five Major Divisions ("Kingdoms") of Life Gregory Eldredge
What's So Special About Science? Ian Tattersall
Use the Word Evolution John N. Thompson
The Question of Purpose David Zeigler
Evolution as Fact, Theory, and Path T. Ryan Gregory
Science and the Concept of Evolution: From the Big Bang to the Origin and Evolution of Life Lori Zaikowski, Richard T. Wilkens and Kurt Fisher
In principio fu il volo
I pipistrelli prima volarono e solo in seguito furono in grado di ecolocalizzare: la scoperta è stata compiuta grazie al ritrovamento fossile di una specie molto antica, che presenta anche alcune caratteristiche tipiche dei mammiferi planatori.
I pipistrelli (ordine Chiroptera) sono dei mammiferi piuttosto insoliti, in quanto presentano due caratteristiche particolari che li differenziano da tutti gli altri: sono infatti gli unici mammiferi euteri in grado di volare attivamente e di ecolocalizzare, abilità utilizzate soprattutto per la caccia e gli spostamenti. Quale di queste capacità si sia evoluta prima ha sempre suscitato grandi dibattiti, tuttavia un recente ritrovamento fossile potrebbe aver risolto questo enigma.
L'esemplare rinvenuto appartiene alla specie di chirottero più antica fino ad ora conosciuta, vissuta circa 52 milioni di anni fa e nominata Onychonycteris finneyi. Dalla sua descrizione, pubblicata sulla rivista Nature, i ricercatori del University of Michigan Museum of Paleontology, autori della scoperta, hanno concluso che questa specie fosse in grado di volare, ma non di ecolocalizzare, caratteristica che si sarebbe evoluta solo in seguito nei pipistrelli.
Questo fossile presenta alcuni tratti sorprendenti, che non sono caratteristici delle specie attuali come tutte e cinque le dita dotate di artigli (i pipistrelli odierni ne hanno al massimo due) e le zampe anteriori molto più lunghe di quelle posteriori, entrambi tipici dei mammiferi che planano e che vivono sugli alberi piuttosto che degli altri chirotteri. Comunque, caratteristiche fisiche come lo sterno carenato, le lunghissime dita e due piccole ma larghe ali fanno pensare che fosse in grado di volare, anche se probabilmente non per lunghi periodi e con la potenza delle specie attuali. Questi tratti suggeriscono infatti che Onychonycteris finneyi non volasse in modo continuativo, ma intervallasse momenti di volo attivo a momenti di planata tra gli alberi. Sembra proprio la descrizione di una tappa evolutiva intermedia nel passaggio dei pipistrelli da semplici mammiferi planatori ad attivi volatori.
Nonostante le somiglianze di alcune componenti anatomiche, questa specie non presenta le caratteristiche del cranio e delle orecchie che vengono utilizzate dai pipistrelli moderni nel processo di ecolocalizzazione. E' probabile dunque che cacciasse le sue prede, prevalentemente insetti da quanto emerge dalla dentatura, servendosi di informazioni visive, olfattive e sonore. I progenitori degli attuali pipistrelli furono quindi in grado di volare e solo successivamente utilizzarono l'ecolocalizzazione come stratagemma per la cattura delle prede e per orientarsi al meglio nel buio della notte.
Andrea Romano
I pipistrelli (ordine Chiroptera) sono dei mammiferi piuttosto insoliti, in quanto presentano due caratteristiche particolari che li differenziano da tutti gli altri: sono infatti gli unici mammiferi euteri in grado di volare attivamente e di ecolocalizzare, abilità utilizzate soprattutto per la caccia e gli spostamenti. Quale di queste capacità si sia evoluta prima ha sempre suscitato grandi dibattiti, tuttavia un recente ritrovamento fossile potrebbe aver risolto questo enigma.
L'esemplare rinvenuto appartiene alla specie di chirottero più antica fino ad ora conosciuta, vissuta circa 52 milioni di anni fa e nominata Onychonycteris finneyi. Dalla sua descrizione, pubblicata sulla rivista Nature, i ricercatori del University of Michigan Museum of Paleontology, autori della scoperta, hanno concluso che questa specie fosse in grado di volare, ma non di ecolocalizzare, caratteristica che si sarebbe evoluta solo in seguito nei pipistrelli.
Questo fossile presenta alcuni tratti sorprendenti, che non sono caratteristici delle specie attuali come tutte e cinque le dita dotate di artigli (i pipistrelli odierni ne hanno al massimo due) e le zampe anteriori molto più lunghe di quelle posteriori, entrambi tipici dei mammiferi che planano e che vivono sugli alberi piuttosto che degli altri chirotteri. Comunque, caratteristiche fisiche come lo sterno carenato, le lunghissime dita e due piccole ma larghe ali fanno pensare che fosse in grado di volare, anche se probabilmente non per lunghi periodi e con la potenza delle specie attuali. Questi tratti suggeriscono infatti che Onychonycteris finneyi non volasse in modo continuativo, ma intervallasse momenti di volo attivo a momenti di planata tra gli alberi. Sembra proprio la descrizione di una tappa evolutiva intermedia nel passaggio dei pipistrelli da semplici mammiferi planatori ad attivi volatori.
Nonostante le somiglianze di alcune componenti anatomiche, questa specie non presenta le caratteristiche del cranio e delle orecchie che vengono utilizzate dai pipistrelli moderni nel processo di ecolocalizzazione. E' probabile dunque che cacciasse le sue prede, prevalentemente insetti da quanto emerge dalla dentatura, servendosi di informazioni visive, olfattive e sonore. I progenitori degli attuali pipistrelli furono quindi in grado di volare e solo successivamente utilizzarono l'ecolocalizzazione come stratagemma per la cattura delle prede e per orientarsi al meglio nel buio della notte.
Andrea Romano
Friday, February 29, 2008
I Darwin Day 2008. Tutti o quasi tutti!
Consultate Pikaia, la sezione dedicata ai Darwin Day per sfogliare, prendere appuntamento, prenotare la vostra partecipazione a questi eventi annuali!
Attenzione.....tra esattamente un anno, Febbraio 2009, celebreremo Darwin e la sua opera più significativa:
bicentenario della nascita di Darwin e centocinquantenario della pubblicazione de L'origine delle specie!
Consultate il nostro contatore su Pikaia!!!!!!
Paolo Coccia
Attenzione.....tra esattamente un anno, Febbraio 2009, celebreremo Darwin e la sua opera più significativa:
bicentenario della nascita di Darwin e centocinquantenario della pubblicazione de L'origine delle specie!
Consultate il nostro contatore su Pikaia!!!!!!
Paolo Coccia
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