Tělesný plán - Body plan
Tělo plán , Bauplan (německy množné Baupläne ), nebo půdorys je soubor morfologické vlastnosti společné pro mnoho členů kmene ze zvířat . Tělesný plán obratlovců je jedním z mnoha: bezobratlí se skládají z mnoha kmenů.
Tento termín, obvykle používaný pro zvířata, předpokládá „plán“ zahrnující aspekty, jako je symetrie , vrstvy , segmentace , končetiny a dispozice střev . Evoluční vývojová biologie se snaží vysvětlit původ různých tělesných plánů.
Tělesné plány byly historicky považovány za bleskově vyvinuté v kambrijské explozi a jemnější chápání evoluce zvířat naznačuje postupný vývoj tělesných plánů v průběhu raného paleozoika . Nedávné studie na zvířatech a rostlinách začaly zkoumat, zda evoluční omezení struktur tělesného plánu mohou vysvětlit přítomnost vývojových omezení během embryogeneze , jako je jev označovaný jako fylotypické stádium .
Dějiny
Mezi průkopnickými zoologisty identifikoval Linnaeus dva plány těla mimo obratlovce; Cuvier identifikoval tři; a Haeckel měl čtyři, stejně jako Protista s dalšími osmi, celkem tedy dvanáct. Pro srovnání počet phyly uznávaný moderními zoology vzrostl na 36.
Linnaeus, 1735
Švédský botanik Linnaeus ve své knize Systema Naturæ z roku 1735 seskupil zvířata na čtyřnožce , ptáky , „obojživelníky“ (včetně želv , ještěrek a hadů ), ryby , „hmyz“ (Insecta, do kterého zahrnul pavoukovce , korýše a stonožky ) a „ červi “(Vermes). Linnaeus's Vermes účinně zahrnoval všechny ostatní skupiny zvířat, nejen tasemnice , žížaly a pijavice, ale měkkýši , mořští ježci a hvězdice , medúzy , chobotnice a sépie .
Cuvier, 1817
Ve svém díle Le Règne Animal z roku 1817 spojil francouzský zoolog Georges Cuvier důkazy ze srovnávací anatomie a paleontologie a rozdělil říši zvířat do čtyř tělesných plánů. Vzhledem k tomu, že centrální nervový systém je hlavním orgánovým systémem, který ovládal všechny ostatní, jako je oběhový a trávicí systém, rozlišoval Cuvier čtyři tělesné plány nebo objetí :
- s mozkem a míchou (obklopen kosterními prvky)
- s orgány spojenými nervovými vlákny
- se dvěma podélnými, ventrálními nervovými šňůrami spojenými pásem se dvěma gangliemi pod jícnem
- s difuzním nervovým systémem, není jasně rozeznatelný
Seskupování zvířat podle těchto tělesných plánů vyústilo ve čtyři větve: obratlovců , měkkýšů , artikulátu (včetně hmyzu a kroužkovců ) a zoofyty nebo radiaty .
Haeckel, 1866
Ernst Haeckel ve své Generelle Morphologie der Organismen z roku 1866 tvrdil, že všechny živé věci jsou monofyletické (mají jediný evoluční původ), jsou rozděleny na rostliny, prvoky a zvířata. Jeho protista byl rozdělen na monery, protoplasty, bičíkovce, rozsivky, myxomycety, myxocystody, rhizopody a houby. Jeho zvířata byla rozdělena do skupin s odlišnými tělesnými plány: pojmenoval tyto phyla . Haeckelovou zvířecí fýlou byli coelenteráti , ostnokožci a (po Cuvierovi) artikulovaní, měkkýši a obratlovci.
Gould, 1979
Stephen J. Gould prozkoumal myšlenku, že různé phyly lze vnímat jako bauplan, což dokazuje jejich stálost. Později však tuto myšlenku opustil ve prospěch přerušované rovnováhy .
Původ
20 z 36 tělesných plánů vzniklo v kambrijském období, při „ kambrijské explozi “. Kompletní tělesné plány mnoha fyl se však objevily mnohem později, v paleozoiku nebo mimo něj.
Současný rozsah tělesných plánů zdaleka nevyčerpává možné vzorce života: prekambrianská ediacaranská biota zahrnuje tělesné plány, které se liší od těch, které se nacházejí v aktuálně žijících organismech, přestože celkové uspořádání nesouvisejících moderních taxonů je dosti podobné. Zdá se tedy, že kambrijský výbuch víceméně zcela nahradil dřívější řadu tělesných plánů.
Genetický základ
Geny , embrya a vývoj společně určují podobu těla dospělého organismu prostřednictvím složitých procesů přepínání zapojených do morfogeneze .
Vývojoví biologové se snaží porozumět tomu, jak geny řídí vývoj strukturních prvků prostřednictvím kaskády procesů, ve kterých klíčové geny produkují morfogeny , chemikálie, které difundují tělem a vytvářejí gradient, který funguje jako indikátor polohy pro buňky, zapíná jiné geny, některé z nichž zase produkují další morfogeny. Klíčovým objevem byla existence skupin genů homeoboxu , které fungují jako přepínače zodpovědné za stanovení základního tělesného plánu u zvířat. Geny homeoboxu jsou pozoruhodně konzervovány mezi tak různorodými druhy, jako jsou ovocné mušky a lidé, přičemž základní segmentovaný vzor červa nebo ovocné mušky je původem segmentované páteře u lidí. Oblast evoluční vývojové biologie zvířat („Evo Devo“), která podrobně studuje genetiku morfologie , se rychle rozšiřuje s mnoha vývojovými genetickými kaskádami, zejména v ovocné mušce Drosophila , která je podrobně katalogizována.
Viz také
- Anatomické termíny umístění - Standardní termíny pro jednoznačný popis relativního umístění částí těla
- Problém hlavy členovců - nejistota ohledně evolučního vztahu segmentového složení hlavy v různých skupinách členovců
- Hluboká homologie - Řízení růstu a diferenciace hluboce konzervovanými genetickými mechanismy
- Evoluční vývojová biologie - Oblast výzkumu, která porovnává vývojové procesy různých organismů a odvozuje vztahy předků
- Definice kmene na základě tělesného plánu - Taxonomická hodnost na vysoké úrovni pro organismy sdílející podobný tělesný plán
- Ediacaran biota - Všechny organismy ediakarského období (asi 635–541 Mya)
- Makroevoluce - Evoluce v měřítku na úrovni nebo nad úrovní druhů
- Precambrian body plány - Struktura a vývoj raných mnohobuněčných organismů
- Sean B. Carroll
- Segmentace (biologie) - Rozdělení některých plánů těla zvířat a rostlin do řady segmentů
- Nadpočetná část těla - Růst další části těla a odchylka od plánu těla
- Symetrie v biologii - Geometrická symetrie v živých bytostech
Reference
externí odkazy
- Videa