Biólogo IU contribuye al esfuerzo internacional para ampliar la teoría de la Universidad evolutionIndiana

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Crédito: Universidad de Indiana

Bloomington, Ind. – Los conceptos fijados inicialmente en Charles Darwin “El Origen de las Especies” en 1859 continúan sirviendo como una base importante para la teoría moderna de la biología evolutiva.

En las últimas décadas, sin embargo, los biólogos en campos previamente pasados ??por alto tales como la biología del desarrollo y la ecología han hecho descubrimientos que se extienden los principios básicos sobre los que se fundó la teoría de Darwin.

Sin embargo, muchos científicos – y – libros de texto científicos consideran que estas modificaciones sólo como “consideraciones inmediatas”, no como aspectos fundamentales de la evolución. biólogo de la Universidad de Indiana Armin Moczek y un equipo de colaboradores internacionales quieren cambiar estos supuestos.

Su nuevo enfoque, conocido como la “síntesis evolutiva extendida”, aparece en la edición del 5 de agosto theProceedings de los Royal Society B: Biological Sciences.

“Nuestro objetivo a largo plazo es establecer un marco conceptual extendida para la biología evolutiva que proporciona respuestas a las preguntas que los métodos tradicionales han sido incapaces de proporcionar,” dijo Moczek, profesor en la IU Bloomington Colegio de Artes y el Departamento de Biología Ciencias , que es un autor en el papel.

Otros colaboradores incluyen distinguidos científicos del Reino Unido, Israel, Australia, Austria, Suecia y los Estados Unidos. El trabajo es “la opinión de Darwin”, de la revista de 2015, un nombre de honor otorgado cada año a un solo papel juzgados altamente significativa por los editores de la revista.

“Es importante que los propios marcos conceptuales evolucionan en respuesta a nuevos datos, teorías y metodologías”, dijo Moczek, un experto reconocido internacionalmente en la evolución y desarrollo de los insectos. “Esto no siempre es fácil, porque los hábitos de pensamiento y la práctica pueden crecer profundamente arraigada.”

En el documento, Moczek y otros se centran en varios procesos que, según ellos, juegan un rol crítico en la evolución pero por lo general no se consideran como parte de la teoría evolutiva actual.

Los autores discuten la forma de crecimiento de un organismo de huevo a adulto influye en la evolución de las especies. El campo de la biología del desarrollo evolutivo, o “evo-devo,” ha encontrado que diferentes organismos altamente – de los erizos de mar a los insectos y mamíferos utilizan los mismos – “bloques de construcción” para hacer crecer sus órganos durante el desarrollo. Este compartida “caja de herramientas” permite a los organismos no relacionados a evolucionar estructuras sorprendentemente similares a través del tiempo – la evolución independiente de los ojos en los insectos y vertebrados, por ejemplo.

Estos mismos bloques de construcción también pueden ser reutilizados en diferentes maneras. La investigación de Moczek, por ejemplo, muestra que fueron posteriormente reutilizados genes y las vías de desarrollo que dieron origen a las piernas y otros apéndices para crear extravagantes estructuras como cuernos de los escarabajos.

Moczek y sus colegas también argumentan que el papel de la “plasticidad” – o la capacidad de muchos organismos para ajustar su crecimiento y desarrollo en respuesta a los cambios ambientales a lo largo de su vida – ha sido pasado por alto en la teoría evolutiva. Citan una creciente evidencia de que los nuevos rasgos provocados por el medio ambiente pueden ser genéticamente fijadas en las generaciones posteriores.

Por último, los científicos dicen que la teoría evolutiva debería ampliar a considerar cómo los organismos modifican sistemáticamente su propio entorno, tales como la construcción de nidos o madrigueras; cambiar la atmósfera o el suelo; o crear culturas. Y muestran que los factores de influencia más allá de las especies herencia genética a través de generaciones, incluyendo las hormonas prenatales, la atención después del nacimiento y el aprendizaje.

biología evolutiva tradicional hace hincapié en una sola dirección: Los genes dan lugar a los rasgos observables, tales como sus características físicas, procesos o comportamientos biológicos. El medio ambiente puede favorecer ciertos rasgos pero en el proceso sigue siendo externo a partir del organismo.

“Estamos defendiendo un modelo de reciprocidad, una en la que los genes no sólo contribuyen a rasgos observables de un organismo, sino también« cuando una organismos propios rasgos, comportamientos y acciones impactan significativamente la velocidad y dirección del cambio evolutivo “, dijo Moczek.

Este cambio de enfoque también podría tener un impacto en los ámbitos relacionados con la biología, como la medicina, Moczek añadido.

El nuevo marco conceptual podría ayudar a avanzar la investigación sobre cómo las enfermedades y sus curas – – puede tener sus raíces en factores más allá de los genes, dijo. Un número creciente de estudios sugieren enfermedades autoinmunes pueden deberse en parte a la falta de “desafíos” naturales causados ??por el uso generalizado de antibióticos, la falta de parásitos y aseos, incluso al ras, por ejemplo. Otros muestran que la inoculación controlada con helmintos, un gusano parásito, pueden aliviar los síntomas de asma, enfermedad inflamatoria del intestino y la esclerosis múltiple; o que los ratones diabéticos no obesos propensos a la diabetes tipo 1 no desarrollará la enfermedad tras la infección con gusanos látigo de cerdo.

“En conjunto, estos estudios proporcionan apoyo que el codesarrollo con agentes microbianos o infecciosas puede ser clave para un desarrollo saludable en crecimiento”, dijo Moczek. “Podemos encontrar las condiciones que favorecen o desalientan enfermedades realidad surgen de los ambientes que creamos a través de nuestras acciones.”

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