推 irisVII:謝謝：Ｄ 207.255.24.240 01/30 07:48
: 標題: [請問] 海克爾的重演說對演化生物學的影響?
: 時間: Mon Jan 28 09:40:03 2008
: 請問Ernst Haeckel這位生物學家，
: 他的複演論最後被證明是錯誤的，
: 那請問這個理論對演化生物學的影響是什麼?
: 我只查到對社會學方面的...
: 謝謝指教：）
重演論的說法是 "錯" 的，是就機制解釋上無法成立
而重演的 "現象" 一般來說既然有出現，雖然有例外，但一定代表了某些意義
讓我們仔細去思考這個絕非偶然的現象，就是海克爾的貢獻。
海克爾的觀察(我用比較現代的說法)，
如果在演化樹上分別觀察較為 basal 跟 evolved 的物種
那麼不同物種的胚胎發育過程中，有一定程度的相似性
而且，即使是 evolved 出許多新 characters 的物種，
依然在胚胎時期擁有較像 basal 物種的一些特徵，如鰓裂等等。
現代的生物學可以把這個問題，問得更仔細一些：
- 為什麼演化出新特徵 (也就是口語中常被誤稱"高等") 的物種
胚胎時期的 character 會和較 basal 的物種相似，而成體的 character 較不像？
所有的 character 都是發育下的產物，
而發育嚴密的受到基因體的調控，
而基因體上演化上的改變，經由發育的過程造成我們看到的性狀
如果簡單的把發育分成 stage 1 (較大的 body plan) 和 stage 2 (細微結構)
基因體的改變常會同時影響兩個 stage
例如 Hh signaling 不但影響最基本的 body plan (stage 1)，
也影響細微的手指發育 (stage 2)
有些突變可以只影響 stage 2，例如只控制鱗片 --> 羽毛的 transition
但是不影響 stage 1。
這樣的突變可能增加適應性，也可能減少
反過來說，因為 stage 2 的發育常常 depends on stage 1 的發育
只影響 stage 1 而不影響 stage 2 的突變，相對的在發育上較少
如果連前臂都無法長出，那麼更不用說手指的發育了
在演化史上，例如寒武記大爆發，
相對短期內演化出許多完全不同 body plan 的生物，也就是 stage 1 的性狀都改變
如果把這些物種 collect 起來看，重演說明顯不合：
因為即使這些這些物種有演化關係，他們從胚胎時期就相差許多。
但是如果考慮脊椎動物的演化，那麼現象就很符合重演說的描述：
胚胎時期的性狀 (stage 1) 基本上保持一定，
成體有許多新的性狀 (stage 2) 則有輻射狀的演化
目前的生物學還沒有辦法很明確的，將有發生演化的基因分類，
並 correlate 到發育的 stage 1 和 stage 2
重演說描述的現象很可能是：一群只影響 stage 2 性狀的基因造成的
而為什麼我們較少看到寒武記型的(一群影響 stage 1 性狀基因) 的演化？
可能是因為這種演化的風險相對較高，影響 body plan 致死率太高
要知道：「演化的策略」本身也是演化下的產物，
例如族群要用多高的 mutation rate, hybride rate, cross over rate 來演化
這些都可能是經過更高層的選汰的
回到海克爾的問題：我們該在怎樣的架構下去回答呢
或是說，有沒有另一個更廣義的問題/答案系統，可以解釋？
我想用以下 evo-devo 的問題作為結尾：
- 考慮以下的過程：
發育
子代 -------> 成體
｜
｜ 選汰 演化
↓
子代2 <------- 成體
遺傳
那麼 子代1 -> 子代2 -> ...-> 子代n 就有機會產生一個多樣性很高的演化樹
這個樹的 diversity 是發育、演化、遺傳共同產生的
而子代n (可能已經是不同物種) 之間的相似度，是否會傾向保持在幼體的時期呢？
如果會，那麼是那個步驟造成的限制？
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