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異時性

1977
  • Ernst Haeckel
  • Gavin de Beer
  • Stephen Jay Gould
進化における異時性を示すヒト頭骨モデルを分析する発生遺伝学者。.

(画像はイメージです)

異時性(ヘテロクロニー)とは、祖先と比較して発生事象の速度やタイミングが進化的に変化することを指します。これは形態進化を生み出す主要なメカニズムの一つです。主な種類としては、幼形成熟(成人期に幼体の特徴が残ること)と過形成熟(成人の特徴が誇張されること)が挙げられます。ヒトの頭蓋骨の進化は、他の類人猿と比較した幼形成熟の例としてよく挙げられます。

発生と進化を結びつける考え方自体は古くからあるが、スティーブン・ジェイ・グールドが1977年に著した『個体発生と系統発生』は、異時性に関する現代的な概念的枠組みを提供した。彼は「時計」モデルを用いて異時性を定式化し、発生速度の変化(加速と幼形成熟)と発生過程の開始または終了のタイミングの変化(前発生と過剰形態化)を区別した。これらの過程は体の部位ごとに分離できるため、モザイク状の進化が可能となる。

幼形成熟、すなわち幼形の特徴の保持は、幼形成熟(発達速度の低下)または早期発達停止(発達の早期停止)によって起こり得る。典型的な例は、鰓と水生生活様式を成体になっても保持するサンショウウオの一種であるメキシコサンショウウオ(幼形成熟)である。逆に、過形成、すなわち「過剰発達」は、加速(発達の加速)または過剰形態(発達期間の延長)によって起こり得る。絶滅したアイルランドオオツノジカの巨大な角は、過剰形態の潜在的な例である。異時性は、強力かつ経済的な進化メカニズムである。なぜなら、多くの場合、ホルモンレベルや細胞増殖速度を制御する調節遺伝子における単純な遺伝子変化が、形態の大規模かつ協調的な変化を生み出し、急速な進化的変化の経路を提供するからである。

UNESCO Nomenclature: 2411
進化

タイプ

抽象システム

混乱

増分

使用法

広く普及している

前駆物質

  • エルンスト・ヘッケルの生物発生法則(「個体発生は系統発生を繰り返す」)
  • ウォルター・ガースタングによるヘッケルの法則への批判
  • ギャビン・デ・ビアーによる概念の形式化に関する研究
  • 内分泌学の進歩と成長ホルモンの理解
  • 発生段階を比較する古典的な発生学的研究

アプリケーション

  • 脊椎動物の起源など、主要な進化上の転換点を説明する
  • 人類の進化、特に頭蓋骨の発達における幼形成熟の理解
  • 動物や植物の育種、すなわち、成熟が早いものや遅いものを選抜すること。
  • 古生物学、化石系統の解釈のために
  • 老化のメカニズムと生命史の進化を研究する

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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歴史的背景

異時性

1967
1970
1975
1977
1983
1987
1990
1960
1970
1973
1975
1979
1983
1988
1990

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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