Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
По теме почвообразования см. Почвообразование .

Неотения ( / п я ɒ т ən я / ), [1] [2] [3] [4] также называется омолаживания , [5] является затягивание или замедление в физиологических (или соматической ) развитие организма, как правило , животное. Неотения встречается у современных людей . [6] В процессе прогенеза (также называемого педогенезом ) половое развитие ускоряется. [7]

И неотения, и прогенез приводят к педоморфизму (или педоморфозу ), типу гетерохронии . [8] Это сохранение у взрослых черт, ранее наблюдавшихся только у молодых. Такое удержание важно в эволюционной биологии , одомашнивании и эволюционной биологии развития .

Некоторые авторы определяют педоморфизм как сохранение личиночных черт, наблюдаемых у саламандр . [9] [10] [11]

История и этимология [ править ]

Схема шести типов сдвига гетерохронии , изменения времени или скорости любого процесса эмбрионального развития . Предсмещение, гиперморфоз и ускорение (красный цвет) продлевают развитие ( пераморфоз ); пост-смещение, гипоморфоз и замедление (синий) - все усекают его (педоморфоз).

Истоки концепции неотении восходят к Библии (как утверждает Эшли Монтегю ) и к произведению поэта Уильяма Вордсворта « Ребенок - отец человека » (как утверждает Барри Богин). Сам термин был изобретен в 1885 году Юлиусом Коллманном, когда он описал созревание аксолотля, оставаясь на водной стадии, напоминающей головастика, с жабрами, в отличие от других взрослых земноводных, таких как лягушки и жабы. [12]

Слово неотения заимствовано из немецкого Neotenie , последнее построено Коллманном из греческих νέος ( неос , «молодой») и τείνειν ( teínein , «растягивать, расширять»). Прилагательное либо «неотеническое» или «неотения». [13] В качестве противоположности термину «неотенический» различные авторитеты используют либо «геронтоморфный» [14] [15], либо « пераморфический ». [16] Богин указывает, что Коллманн имел в виду «сохранение молодости»,но, очевидно, перепутал греческое teínein с латинским tenere, которое имело значение, которое он хотел, «сохранить», так что новое слово будет означать «сохранение молодости (во взрослой жизни)». [12]

В 1926 году Луис Болк назвал неотению главным процессом гуманизации. [12] В 1977 году книги онтогенеза и филогенеза , [17] Стивен Джей Гулд отметил , что счет Болк в представляло собой попытку обоснования для «научного» расизма и сексизма, но признал , что Болк был прав в основной идее , что люди отличаются от других приматов в достижении половой зрелости на младенческой стадии развития тела. [12]

У людей [ править ]

Основная статья: Неотения у людей

Неотения у людей - это замедление или задержка развития тела по сравнению с нечеловеческими приматами , в результате чего появляются такие особенности, как большая голова, плоское лицо и относительно короткие руки. Эти неотенические изменения могли быть вызваны половым отбором в эволюции человека . В свою очередь, они могли способствовать развитию человеческих способностей, таких как эмоциональное общение. Однако у людей также относительно большие носы и длинные ноги, обе эти пераморфические (а не неотенические) черты. Некоторые теоретики эволюции предположили, что неотения была ключевой особенностью эволюции человека . [18]Гулд утверждал, что «эволюционная история» человека - это история, в которой мы «сохраняем до зрелого возраста изначально юношеские черты наших предков». [19] Дж. Б. С. Холдейн отражает гипотезу Гулда, заявляя, что «основной эволюционной тенденцией у людей» является «большее продление детства и задержка зрелости». [5] Делберт Д. Тиссен сказал, что «неотения становится более очевидной по мере того, как ранние приматы эволюционировали в более поздние формы» и что приматы «эволюционировали в сторону плоского лица». [20] Однако в свете некоторых групп, использующих аргументы на основе неотении в поддержку расизма , Гулд также утверждал: «что вся попытка ранжирования групп по степени неотении в корне неоправданна »(Gould, 1996, pg. 150).[21] Дуг Джонс утверждал, что тенденция эволюции человека к неотении могла быть вызвана половым отбором в человеческой эволюции неотенических черт лица у женщин мужчинами, в результате чего неотения на мужских лицах была "побочным продуктом" полового отбора неотенических черт женского пола. лица. [22]

У домашних животных [ править ]

Дополнительная информация: Одомашнивание животных.

Неотения наблюдается у домашних животных, таких как собаки и мыши. [23] Это связано с тем, что доступно больше ресурсов, меньше конкуренция за эти ресурсы, а при более низкой конкуренции животные тратят меньше энергии на получение этих ресурсов. Это позволяет им созревать и воспроизводиться быстрее, чем их дикие собратья. [23]Среда, в которой выращиваются домашние животные, определяет, присутствует ли у этих животных неотения. Эволюционная неотения может возникнуть у вида, когда возникают эти условия, и вид становится половозрелым раньше своего «нормального развития». Другим объяснением неотении у домашних животных может быть отбор по определенным поведенческим характеристикам. Поведение связано с генетикой, а это означает, что при выборе поведенческой черты можно выбрать и физическую черту из-за таких механизмов, как неравновесие по сцеплению.. Часто поведение молодых особей выбирается для того, чтобы легче приручить вид; агрессивность у некоторых видов наступает во взрослом возрасте, когда возникает необходимость в борьбе за ресурсы. Если нет необходимости в соревновании, нет необходимости в агрессии. Отбор по поведенческим характеристикам несовершеннолетних может привести к неотении физических характеристик, потому что, например, с уменьшенной потребностью в поведении, таком как агрессия, нет необходимости в развитых чертах, которые помогли бы в этой области. Черты характера, которые могут стать неотенизированными из-за снижения агрессии, могут быть более короткой мордой и меньшим общим размером у одомашненных особей. Некоторые общие неотенальные физические черты домашних животных (в основном собак, свиней, хорьков, кошек и даже лисиц) включают в себя висящие уши, изменения репродуктивного цикла, вьющиеся хвосты, пегий окрас,меньшее количество или укороченный позвонок, большие глаза, округлый лоб, большие уши и укороченная морда.[24] [25]

Неотения и уменьшение размеров черепа - черепа серого волка и чихуахуа

Когда роль собак расширилась от простых рабочих собак до компаньонов , люди начали селективное разведение собак по морфологической неотении, и это селективное разведение по «неотении или педоморфизму» «укрепило связь человека и собаки». [26] Люди разводили собак, чтобы иметь более «юношеские физические черты», как взрослые, такие как короткие морды и широко расставленные глаза, которые ассоциируются со щенками, потому что люди обычно считают эти черты более привлекательными. Некоторые породы собак с короткой мордой и широкой головой, такие как комондорская , сенбернарская и мареммская овчарки , морфологически более неотенины, чем другие породы собак.[27] Кавалер-кинг-чарльз-спаниели являются примером отбора на неотении, потому что они демонстрируют большие глаза, подвесные уши и компактные лапы, что придает им морфологию, похожую на взрослых щенков. [26]

В 2004 году исследование, в котором использовались 310 волчьих черепов и более 700 черепов собак, представляющих 100 пород, пришло к выводу, что эволюция черепов собак, как правило, не может быть описана гетерохронными процессами, такими как неотения, хотя у некоторых педоморфных пород собаки черепа напоминают черепа молодых волки. [28] К 2011 году выводы того же исследователя были просто: «Собаки - не педоморфные волки». [29]

У других видов [ править ]

Аксолотль - неотесная саламандра , часто сохраняющая жабры на протяжении всей жизни.

Неотения наблюдалась у многих других видов. При рассмотрении других видов важно отметить разницу между частичной и полной неотенией, чтобы различать ювенильные черты, полезные в краткосрочной перспективе, и черты, полезные на протяжении всей жизни организма; это может помочь понять причину неотении у вида. Частичная неотения - это сохранение личиночной формы сверх обычного возраста созревания с возможным половым развитием (прогенезом) и в конечном итоге созреванием во взрослую форму; это наблюдается у Lithobates clamitans . Полная неотения наблюдается у Ambystoma mexicanum и некоторых популяций Ambystoma tigrinum , которые остаются в личиночной форме на протяжении всей своей жизни. [30] [31] Lithobates clamitans частично неотенозен; он задерживает созревание в зимний период, потому что доступно меньше ресурсов, и ему легче находить существующие ресурсы в личиночной форме. Это включает в себя обе основные причины неотении; энергия, необходимая для выживания зимой новообразованного взрослого человека, слишком велика, поэтому организм проявляет неотенальные характеристики, пока не сможет лучше выжить во взрослом возрасте. Ambystoma tigrinum сохраняет свою неотению по той же причине; однако хранение является постоянным из-за отсутствия доступных ресурсов в течение всего срока его службы. Это еще один пример экологической причины неотении. Несколько видов птиц, такие как манакины Chiroxiphia linearis и Chiroxiphia caudata, проявляют частичную неотению. Самцы обоих видов сохраняют ювенальное оперение в зрелом возрасте, теряя его, когда становятся полностью зрелыми. [32] У некоторых видов птиц сохранение молоди оперения связано со временем линьки у каждого вида. Во избежание совпадения периодов линьки и спаривания у птиц может быть частичная неотения в оперении; самцы не достигают своего яркого взрослого оперения до того, как самки будут готовы к спариванию. Неотения присутствует, потому что самцам нет необходимости в ранней линьке, а попытки спаривания с неполовозрелыми самками были бы энергоэффективными.

Неотения обычно наблюдается у нелетающих насекомых, таких как самки отряда Strepsiptera . Нелетающие насекомые несколько раз развивались отдельно; Факторами, которые, возможно, способствовали отдельной эволюции нелетающих, являются большая высота, географическая изоляция (острова) и низкие температуры. [33] В этих условиях окружающей среды рассредоточение было бы невыгодным; в более холодном климате тепло быстрее теряется через крылья. Самки некоторых групп насекомых становятся половозрелыми без метаморфоза , а у некоторых не развиваются крылья. Отсутствие полета у некоторых самок насекомых связано с более высокой плодовитостью . [33] Тляявляются примером насекомых, у которых могут никогда не развиться крылья, в зависимости от среды обитания. Если на растении-хозяине ресурсов много, нет необходимости выращивать крылья и разойтись. Если ресурсы уменьшаются, их потомство может развить крылья, чтобы разойтись по другим растениям-хозяевам. [34]

Две среды, благоприятствующие неотении, - это большая высота и прохладные температуры, потому что неотенические индивидуумы более приспособлены, чем индивидуумы, которые превращаются во взрослую форму. Энергия, необходимая для метаморфоза, снижает индивидуальную приспособленность, и неотенозные люди могут более легко использовать доступные ресурсы. [35] Эта тенденция видна при сравнении видов саламандр на более низких и больших высотах; в прохладной, высокогорной среде неотеневые особи выживают больше и более плодовиты, чем те, которые превращаются во взрослую форму. [35] Насекомые в более прохладной окружающей среде склонны проявлять неотению в полете, потому что крылья имеют большую площадь поверхности и быстро теряют тепло; насекомым невыгодно превращаться во взрослых особей. [33]

Многие виды саламандр и земноводных в целом обладают неотенией окружающей среды. Аксолотль и ольм - это виды саламандр, которые сохраняют свою молодую водную форму на протяжении всей взрослой жизни, примеры полной неотении. Жабры - обычная особенность молодых амфибий, которые сохраняются после созревания; примерами являются тигровая саламандра и тритон с грубой кожей, оба из которых сохраняют жабры в зрелом возрасте. [30]

Бонобо имеют много общих физических характеристик с людьми, включая неотенические черепа. [36] Форма их черепа не меняется во взрослом возрасте (только увеличивается в размерах) из-за полового диморфизма и эволюционного изменения времени развития. [36] Молодые особи стали половозрелыми до того, как их тела полностью развились во взрослом возрасте, и благодаря избирательному преимуществу неотеническая структура черепа сохранилась. [ необходима цитата ]

В некоторых группах, таких как семейства насекомых Gerridae , Delphacidae и Carabidae , затраты энергии приводят к неотении; у многих видов этих семейств есть маленькие неотенические крылья или их совсем нет. [34] Некоторые виды сверчков расплывают свои крылья во взрослом возрасте; [37] у представителей рода Ozopemon самцы (которые считаются первым примером неотении у жуков ) значительно меньше самок из-за инбридинга . [38] У термитов Kalotermes flavicollis неотения наблюдается у линяющих самок. [39]

У других видов, таких как северо-западная саламандра ( Ambystoma gracile ), условия окружающей среды - в данном случае большая высота - вызывают неотению. [40] Неотения также встречается у некоторых видов ракообразных семейства Ischnomesidae , которые живут в глубоководных водах океана. [41]

Субклеточная неотения [ править ]

Neoteny обычно используется для описания развития животных; однако неотения также наблюдается в органеллах клетки . Было высказано предположение, что субклеточная неотения может объяснить, почему сперматозоиды имеют атипичные центриоли . Одна из двух центриолей сперматозоидов плодовой мушки демонстрирует сохранение «ювенильной» центриольной структуры, которую можно описать как центриолярную «неотению». Эта неотеническая атипичная центриоль известна как Проксимальная центриолеобразная . Типичные центриоли образуются в результате пошагового процесса, в ходе которого образуется колесо телеги, затем развивается в процентриоль, а затем созревает в центриоль. Неотеническая центриоль плодовой мухи напоминает раннюю процентриоль. [42]

См. Также [ править ]

  • Старение
  • Привлекательность
  • Каваи

Ссылки [ править ]

  1. ^ "неотений" . Dictionary.com Без сокращений . Случайный дом . Проверено 21 апреля 2019 года .
  2. ^ "неотений" . Словарь английского языка американского наследия (5-е изд.). Бостон: Houghton Mifflin Harcourt . Проверено 21 апреля 2019 года .
  3. ^ "неотений" . Оксфордские словари Словарь США . Издательство Оксфордского университета . Проверено 21 апреля 2019 года .
  4. ^ "неотений" . Словарь Мерриама-Вебстера . Проверено 21 апреля 2019 года .
  5. ^ а б Монтегю А. (1989). Растет молодым. Бергин и Гарви: CT.
  6. Перейти ↑ Choi, Charles Q. (1 июля 2009 г.). «Быть ​​более инфантильным, возможно, привело к увеличению мозга» . Scientific American .
  7. ^ Volkenstein, М. В. 1994. Физические подходы к биологической эволюции . Springer-Verlag: Берлин, [1] .
  8. ^ Ридли, Марк (1985). Эволюция . Блэквелл.
  9. Перейти ↑ Whiteman, HH (1994). «Эволюция факультативного педоморфоза». Ежеквартальный обзор биологии . 69 (2): 205–221. DOI : 10.1086 / 418540 .
  10. ^ Шелл, SC Справочник трематод Северной Америки к северу от Мексики , 1985, стр. 22
  11. ^ Гинецинская, Т.А. Трематоды, их жизненные циклы, биология и эволюция . Ленинград, СССР: Наука, 1968. Пер. С. 1988 г. [2] .
  12. ^ a b c d Богин, Барри (1999). Модели человеческого роста . Издательство Кембриджского университета. С. 157–169. ISBN 978-0-521-56438-0.
  13. ^ Neoteny , Бесплатный словарь . 2011. По состоянию на 30 апреля 2011 г.
  14. Перейти ↑ Henke, W. (2007). Справочник по палеоантропологии, том 1. Springer Books, NY.
  15. Перейти ↑ Hetherington, R. (2010). Климатическая связь: изменение климата и эволюция современного человека. Издательство Кембриджского университета.
  16. ^ Hall, BK, Hallgrímsson, Б. Монро, WS (2008). Эволюция Стрикбергера: интеграция генов, организмов и популяций. Джонс и Бартлетт Издатели: Канада.
  17. ^ Гулд, Стивен Джей (1977). Онтогенез и филогения . Кембридж, Массачусетс: Belknap (издательство Гарвардского университета). ISBN 978-0-674-63940-9.
  18. ^ Ши, Брайан Т. (1989). "Гетерохрония в эволюции человека: пересмотр неотении". Американский журнал физической антропологии . 32 (S10): 69–101. DOI : 10.1002 / ajpa.1330320505 .
  19. ^ Гулд, SJ Биологическое почтение Микки Мауса.
  20. Перейти ↑ Thiessen, DD (1997). Сладко-горькая судьба: бурная эволюция человеческого поведения. Издатели транзакций, Нью-Джерси
  21. Перейти ↑ Gould, SJ (1996). Недооценка человека. WW Norton and Company, Нью-Йорк
  22. ^ Джонс, Д .; и другие. (1995). «Сексуальный отбор, физическая привлекательность и неотения лица: межкультурные свидетельства и значения [и комментарии и ответы]» . Современная антропология . 36 (5): 723–748. DOI : 10.1086 / 204427 .
  23. ^ а б Прайс, Э. (1999). «Поведенческое развитие у животных, подвергающихся одомашниванию». Прикладная наука о поведении животных . 65 (3): 245–271. DOI : 10.1016 / S0168-1591 (99) 00087-8 .
  24. Перейти ↑ Bertone, J. (2006). Гериатрическая медицина и хирургия лошадей. Сондерс, Мичиган.
  25. ^ Trut, LN (1999). «Раннее одомашнивание псовых: эксперимент с лисами на ферме». Американский ученый . 87 (2): 160–169. Bibcode : 1999AmSci..87 ..... T . DOI : 10.1511 / 1999.2.160 .
  26. ^ Б МакГриви, PD & Николас, FW (1999). Некоторые практические решения проблем благополучия в собаководстве. В защите животных. 8: 329-341.
  27. ^ Бек, AM & Катчер, AH (1996). Между домашними животными и людьми: важность дружеских отношений. Западный Лафайет, Индиана: Издательство Университета Пердью. ISBN 1-55753-077-7 
  28. ^ Дрейк, Эбби Грейс, "Эволюция и развитие морфологии черепа собак: исследование морфологической интеграции и гетерохронии" (1 января 2004 г.). Докторские диссертации доступны через Proquest. Бумага AAI3136721. связь
  29. ^ Дрейк, Эбби Грейс (2011). "Рассеивание догмы собак: исследование гетерохронии у собак с использованием трехмерного геометрического морфометрического анализа формы черепа". Эволюция и развитие . 13 (2): 204–213. DOI : 10.1111 / j.1525-142X.2011.00470.x . PMID 21410876 . S2CID 20893501 .  
  30. ^ a b Свингл, W. (1922). «Эксперименты по метаморфозу неотеных амфибий» . Журнал экспериментальной зоологии . 36 (4): 397–421. DOI : 10.1002 / jez.1400360402 .
  31. ^ "Ambystoma tigrinum" . Amphibia Web.
  32. Перейти ↑ Foster, M. (1987). «Отсроченное созревание, неотения и различия социальных систем у двух манакинов рода Chiroxyphia » . Эволюция . 41 (3): 547–558. DOI : 10.2307 / 2409256 . JSTOR 2409256 . PMID 28563802 .  
  33. ^ a b c Barbosa, P .; и другие. (1989). «Биологические особенности лесных нелетающих чешуекрылых». Американский натуралист из Мидленда . 122 (2): 262–274. DOI : 10.2307 / 2425912 . JSTOR 2425912 . 
  34. ^ а б Харрисон, Р. (1980). «Дисперсные полиморфизмы у насекомых». Ежегодный обзор экологии и систематики . 11 : 95–118. DOI : 10.1146 / annurev.es.11.110180.000523 . JSTOR 2096904 . 
  35. ^ а б Снайдер, Р. (1956). «Сравнительные характеристики жизненных историй Ambystoma gracile (Baird) из популяций на малых и больших высотах». Копея . 1956 (1): 41–50. DOI : 10.2307 / 1439242 . JSTOR 1439242 . 
  36. ^ а б Ши, BT (1983). «Педоморфоз и неотения у карликового шимпанзе». Наука . 222 (4623): 521–522. Bibcode : 1983Sci ... 222..521S . DOI : 10.1126 / science.6623093 . JSTOR 1691380 . PMID 6623093 .  
  37. ^ Харрисон, R (1980). «Дисперсные полиморфизмы у насекомых». Ежегодный обзор экологии и систематики . 11 : 95–118. DOI : 10.1146 / annurev.es.11.110180.000523 . JSTOR 2096904 . 
  38. ^ Джордал, BH; Бивер, РА; Нормарк, BB; Фаррелл, Б.Д. (2002). «Необычайное соотношение полов и эволюция мужской неотении у жуков - братьев Озопемон » . Биологический журнал Линнеевского общества . 75 (3): 353–360. DOI : 10.1046 / j.1095-8312.2002.00025.x .
  39. ^ Soltani-Mazouni, N .; Бордеро, К. (1987). «Изменения в кутикуле, яичниках и колтериальных железах во время псевдгейта и неотенической линьки у Kalotermes flavicollis (FABR.) (Isoptera: Kalotermitidae)». Международный журнал морфологии и эмбриологии насекомых . 16 (3–4): 221–225. DOI : 10.1016 / 0020-7322 (87) 90022-5 .
  40. ^ Иглсон, G .; Маккеун, Б. (1978). «Изменения активности щитовидной железы Ambystoma gracile (Baird) в разные личиночные, трансформирующие и постметаморфические фазы». Канадский журнал зоологии . 56 (6): 1377–1381. DOI : 10.1139 / z78-190 .
  41. ^ Brokeland, W .; Брандт, А. (2004). «Два новых вида Ischnomesidae (Crustacea: Isopoda) из Южного океана, демонстрирующие неотению». Глубоководные исследования. Часть II . 51 (14–16): 1769–1785. Bibcode : 2004DSRII..51.1769B . DOI : 10.1016 / j.dsr2.2004.06.034 .
  42. ^ В Аппарат Гольджи и центриоль: функции, взаимодействия и роль в болезни. М. Клок, редактор. Springer International Publishing, Cham. 3-15, https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-23173-6_1

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Вер, Пол; Макдональд, К; Linder, R; Йунг, Г. (2001). «Стабилизирующий и направленный отбор при педоморфозе лица». Человеческая природа . 12 (4): 383–402. DOI : 10.1007 / s12110-001-1004-z . PMID  26192413 . S2CID  27737675 .
  • Бергсторм, Карл Т. и Дугаткин, Ли Алан (2012). Evolution , WW Norton ISBN 039391349X