WAT IS EEN LEVEND FOSSIEL ( LF) NU EIGENLIJK  ?
dat is geenszins voor iedereen even duidelijk , me dunkt  .....

Hoe definiëren we best en sluitend  (paleontologisch /geologisch en volgens de evolutiebiologie )een 'levend fossiel'?
en
wat zijn de (eventuele )leken-definities , taalkundige  valkuilen ,  oorspronkelijke  naamgevingen  en omgangstaal-betekenissen ,die hebben geleid  tot verwarring en  misvattingen .

.-Betekent "levend fossiel " gewoon dat =
een extant type / soort (met of zonder extante verwanten) fossiel identieke( of vrijwel identieke) organismen  met gelijkaardige  vormgeving kent ?.
Dat lijkt toch wel  een oppervlakkige , gemakkelijke en ietwat domme  want  vooral overbodige ,  definitie  ;
immers meer dan 50% van de nog levende tetrapoden soorten ( om slechts maar die te noemen )   hebben ( voorspelbaar ) , vergelijkbare /(enigzins)  identieke fossiele vertegenwoordigers. (1)

Een generaliserende  definitie is erg leuk en zeker voldoende .... voor zolang  je er niet dieper over begint na te denken.

* De  levend ontdekte Kasuarissen , Thylacines( Buidelwolven / Buidelwolf ) , balein walvissen en
platypii ( Vogelbekdieren )werden jaren geleden  bestempeld  als "levende fossielen " :
samen met o.a.  Degenkrabben , de brughagedissen  ( Tuatara's ) , de  Longvissen ....enz.

De  redenering was toen dat deze organismen al " bekend "waren  ,voor hun ontdekking , vanuit het Fossielen-archief  en 
dat die  bekende fossielen ( toen ) niet (veel )verschilden ___ op het eerste zicht ___ van de gevonden levende "soorten"(?) .

Je kan dat eigenlijk evengoed beweren  voor zowat alle nu levende soorten .
Er bestaan fossiele  Homo sapiens , Canis lupus, Corvus corvus en Giraffa camelopardalis.... enz ... 
Betekent dit dat ze allemaal  levende fossielen zijn ?
 
*Sphenodon punctatus is  bijvoorbeeld  een  zogenaamd " levend  fossiel " maar is toch als soort  kompleet  onbekend uit het  fossielen-archief .
Het is bovendien een  extant  en  zeer gespecialiseerd reptiel dat slechts aan een zeer specifiek  millieu optimaal is aangepast ( onwaarschijnlijk dus dat deze soort  al lang "onveranderd "  rondloopt ) (2)
 ....en erg verwarrend allemaal wanneer het gaat over  onze definitie-pogingen  

Misschien is  de term  LF  alleen maar geldig  ' wanneer een  soorten-groep( van hogere orde dan een soort of  een aantal ondersoorten)  als morfologisch "onveranderd " is bekend gebleven gedurende een  BEPAALDE   LANGERE  GEOLOGISCHE  TERMIJN  vanaf hun eerste opduiken in het fossielen-archief  (m.a.w.  in het bezit  van  een  fossiele geschiedenis die minstens  terug  gaat tot  ( bijvoorbeeld ) voor het  Pleistoceen --->[de Kassuarissen  stammen uit het Plioceen, thylacines  zijn Pleistoceen die  waren toen  tot 25% groter dan de recente (ondertussen ook uitgestorven )voorbeelden., balein walvissen verschenen  voor het eerst in het Oligoceen]). ..... En gedurende dat ganse tijdperk / tot  op heden ( in de overblijvende vertegenwoordiger  /extante soort) moet dat  morofologische bauplan 'ongewijzigd' blijven ....

* Platypi zijn dan volgens die betekenissen/criteria  ,  uitgesloten:  omdat er fossiele specimen bestaan uit die groep  die heel anders zijn  dan de moderne Ornithorhynchus anatinus
zoals :
Teinolophos

Science 23 November 2007:
Vol. 318. no. 5854, p. 1237
News Focus
SOCIETY OF VERTEBRATE PALEONTOLOGY MEETING:
Jaw Shows Platypus Goes Way Back


......Het fossiel archief  is erg spaarzaam wat betreft de Monotremata ( = Monotremen =  Cloacadieren)
Het oudst bekende specimen isbekend van   één enkele tand ,ongeveer -62 Ma  en  gevonden in  Patagonië :de tand heeft de  typische gedrongen  vorm  eigen aan platypii ( = Vogelbekdieren  )voordat hun stamlijnen voorgoed hun tanden verliezen .

Een nieuwe analyse van fossiele kaken gevonden in  Australië stelt dat de vondst afkomstig  is van  een platypus die  minsten  - 112 ma geleden leefde.
"Dat  is zeer oud,voor een monotremen- soort "  zegt Timothy Rowe van de Universiteit van Texas (UT), Austin,.

Teinolophos trusleri werd ontdekt in 1997  dichtbij Inverloch, Australië, en werd beschreven door Thomas Rich van het Victoria Museum Victoria (Melbourne),Pat Vickers-Rich  van Monash University , en collega's.
Het specimen  bestaat uit een (onder)kaken en tanden.



"Grand canal. "
Het grijze gedeelte op de CT scan ( boven ) van de kaak , markeert  de zenuwbanen

Op zoeken naar  meer anatomische aanwijzingen over  de evolutie van  deze zoogdieren, liet  het team van Rich  de fossiele kaken  onderzoeken door  Rowe, (een paleontoloog die toegang heeft tot  de diensten  van een team die beschikken  over  scan -toestellen   van de  UT Austin ). Het aftasten van  de  drie specimen leverde het beeld op  van   een groot inwendig zenuw-kanaal( groeven in het bot )  over  de volledige lengte van de kaak,; Net zoals het  zenuw-kanaal( = in een moderne platypus die de  zenuwvezels van de electrosensorische  zintuigelijke  uit de gevoelige  bek verbindt met de hersenen
"Geen  enkel ander zoogdier bezit een dergelijk zenuwkanaal van dezelfde omvang ," vertelde Rowe nog  . Zelfs  in het vroege Krijt lijken  platypii  reeds  electrosensorische zintuigen in de "bek"   te hebben  gebruikt .
"Dit is de( tot nu toe )meest dwingende aanwijzing ( =evidentie )  voor de  stelling   dat Teinolophos behoort tot de familie der  vogelbekdieren  ."

+Steropodon uit het krijt


Steropodon.
Illustration: A Musser © Australian Museum



Lower jaw (opalised) Steropodon galmani. Early Cretaceous. Lightning Ridge, New South Wales
Photo: J Fields © Australian Museum
http://www.lostkingdoms.com/snapshots/cretaceous_early_mammals.htm

Nota  =De oudere vogelbekdierachtigen, Steropodon, Kollikodon en Teinolophos, behoren mogelijk ook tot de Familie Ornithorhynchidae (Vogelbekdieren) , maar worden er regelmatig buiten geplaatst.

 
+Obdurodon uit de Mioceen,

http://www.digimorph.org/specimens/Obdurodon_dicksoni/

links schedel van Obdurodon dicksoni,rechts schedel van   moderne Ornithorhynchus anatinus

http://fr.wikipedia.org/wiki/Obdurodon_dicksoni 
( wikipedia /France )

* Hetzelfde kan worden gezegd van de longvis -  heeft de soort Neoceratodus forsteri (Australische longvis)  een fossiel archief ? 
 

Natuurlijk hebben ze allemaal fossiele voorouders en familieleden, maar dat geldt voor alle gewervelden !

Ik vermoed dat een "LF" wordt beschouwd als een echt Levend Fossiel  van zodra zijn stamlijn  morfologisch  strikt  conservatief is  gebleven gedurende het grootste deel van zijn bekende  ( fossiel gedocumenteerde )evolutionaire geschiedenis in de geologische tijd (vanaf zijn opduiken in het fossielarchief  tot op  heden ) .
Dat is echter een  erg nutteloze  onmogelijk te kontroleren ( en derhalve onbruikbare )  bepaling   - want   je kunt nooit  weten of  de daadwerkelijke stam-lijn  altijd al sinds haar onstaan  in het bezit was  van een een onveranderlijk echt succesvol bauplan gelijk aan het huidige  ( =dat  dus niet  evolutionair ontwikkeld werd en werd veranderd of  gevarieerd  )
Lintwormen hebben  zelfs  ook  GEEN   fossiele getuigenissen  van hun  evolutionaire geschiedenis  en hun  perfekt ( al  altijd aanwezige ) ontworpen bauplan ; ze kunnen  dus ook wel eens  " kompleet , plotst en volmaakt  geschapen " zijn , in de  perfekte functionele vorm waaronder wij ze nu kennen ?
 

Rekening houdend met het voorafgaande zou men  dus  een  'levend fossiel' misschien  kunnen  definiëren als=
' een Genus - of een nog grotere  taxonomische groep  dan " soort " en/of   ondersoorten  - in het bezit van een  morfologisch "archetype"(3) ( =oermodel)   dat binnen  een stamlijn  van organismen  , meer  dan de normale  gemiddelde geologische tijd 'behouden is gebleven . Maar zelfs dan, is het onmogelijk om zeggen wat "langer"  is dan "gemiddeld" ....

Tyrannosaurs Rex , Kassuarisen  en   Thylacines  zijn in dat geval  dan  slechts  kortlevende  uitzonderingen ? 
of andersom ?
Hmmmm, wat  is eigenlijk de "gemiddelde " norm ...?

Bron = 
naar Darren Naish  /"Living fossils ...Arghh "    http://dml.cmnh.org/1995Jun/msg00414.html 

(1)
VEEL VAN WAT MENSEN  ZIEN , IS  WAT ZE MENEN/ VERWACHTEN   TE ZIEN 
Bij nadere bechouwing is het duidelijk  iets anders  dan oorspronkelijk gedacht  of  "gezien" ... 
Maar alles wat wordt of werd ( ook vermeend ) "gezien"  dient te worden verklaard  ....

A)
bij  veel  extante  ongewervelde ( niet-verwante )  soorten  is bijvoorbeeld  ook een  "gelijkvormige " lichaamsbouw het resultaat  van  "Mimycry"
bijvoorbeeld  imiteren zweefvliegen de lichaamsbouw  (vespa) wespen ...Dat biedt de   vliegen  een serieus  voordeel( in onze streken )  ...hun mogelijke  predatoren ( vogels ) zien het verschil niet zo gemakkelijk en zullen  waarschijnlijk  veel  minder het risico nemen een eventuele  stekende wesp-achtige ( vespa) op te pikken ...

Verschil tussen wesp (bovenaan) en zweefvlieg (onderaan).

                                                      Mannetje, Garderen, 18-5-'05.    
                                                     Chrysotoxum cautum (Harris, 1776)  grote fopwes


Zweefvliegen en wespen worden  vaak met elkaar verward.
Nochtans zijn ze, aan de hand van een aantal eenvoudige kenmerken, makkelijk van elkaar te onderscheiden.
De naam zweefvliegen verwijst naar de manier waarop ze zich in de lucht verplaatsen.
Ze vliegen met korte stukjes om dan plots te stoppen en ter plaatste te zweven.
Een ander belangrijk kenmerk zijn de vleugels.
Zweefvliegen hebben maar één paar vleugels terwijl bijen en wespen er twee paar hebben.

Overigens  zijn  en blijven  voor veel  leken "ongedierte " ,gewoon "ongedierte " 
Bijvoorbeeld :  mieren zijn altijd mieren 
= dat er meer  dan 8000 verschillende soorten zijn die onderling genetisch van elkaar geisoleerd blijven  (NIET onderling kruisen )is blijkbaar voor  velen  niet interessant genoeg om weten ...en geenszins een onwetendheid die een sterke  mening zou kunnen beletten .... zeker wanneer die meningsvorming  nog eens vooroordelen   bevestigd  of gewoon gemakkelijk is  ...

Trouwens  de  verwerving   van de  aangehaalde  mieren -soorten -kennis   wordt ook  dikwijls  beschouwd  als nutteloze  " beuzelarij " ; een soort bezigheidstherapie voor kindse mensen of onvolwassenen :  Men weigert doodeenvoudig  kennis op te doen over  die vermelde  feiten  omdat   men het een  "tijdverspilling "noemt
 

B)
Ook  convergente evolutie  kan tot gelijkaardige  morfologieen leiden 
zie bijvoorbeeld de schedels van  buibelwolf / grey hound en  grijze wolf

Thylacinus cynocephalus
http://www.skullsite.co.uk/Thylacine/thylacine.htm

<video

Canis familiaris( dolichocepaal ;grey hound )
 http://www.skullsite.co.uk/Grhnd/grhnd.htm

<

(lateraal)
Dental Formula : 3.1.4.2 / 3.1.4.3  ( Domestic dogs may vary from this number.)

Canis lupus
http://www.skullsite.co.uk/Wolf/wolf.htm


 <
(lateraal)
Dental Formula : 3.1.4.2 / 3.1.4.3

 
De  significante verschillen ( bij het determineren van gevonden schedels  bijvoorbeeld )  zijn voor de  terzake  specialisten- te ontdekken  : die zijn georganiseerd  in interdisciplinaire  teams :  in de systematiek, vergelijkende  anatomie , de morfometrie (4) , de determinering  , de paleontologie ( geassisteerd door de osteologen  , geologen , genetici ..fylogenetici   etc )
of  
te vinden in bijkomende analyses van  eigenschappen  van de vergeleken  (fossielen en extante)  soorten ;
 in  bovenstaand voorbeeld : de formules voor het gebit  ...

Het is  nogal aanmatigend  te denken dat onopgeleide  niet-specialisten  onzorgvuldige inschattingen van  oppervlakkige en  morfologische gelijkenissen (of verschillen ) " op  het eerste zicht " , kunnen gebruiken om een conclusie te trekken aangaande "verwantschappên" en/of stamlijnen
Dat geldt overigens niet alleen maar voor de  inschatting van stasis in een SOORT  op grond van  "levende fossielen" en enkele" morfologisch gelijkaardige "(door creationisten geselekteerde )fossielen ....

(2)
De  twee  extante brughagedissen-soorten 
( Sphenodon punctatus (Gray, 1842)
Sphenodon guntheri (Buller, 1877)
Sphenodon diversum Colenso, 1885 (extinct) )zijn  wel de enige in leven zijnde  vertegenwoordigers van de reptielen-orde  der rynchocephalia(= tegenwoordig  bij voorkeur  de orde      Sphenodontia  genoemd)ze bieden dus een uniek venster op een  (bijna volledig ) uitgestorven groep ... 

<http://www.digimorph.org/specimens/Sphenodon_punctatus/adult/

<

http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/accounts/information/Sphenodon_punctatus.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Living_fossils

Cladogram of relationships of extant Sauria based on cladogram.gif by w:user:Samsara.
Numbered items are:

1. Tuatara
2. Lizards
3. Snakes
4. Crocodiles
5. Birds

(3) 
*De term  archetype ( in de paleontologie ) verwijst naar  Richard  Owen   en T.Huxley
*De creationisten  noemen archetypes   " het basisbouwplan van een baramin of een biblical kind "
ze zien  de  gelijkenissen  ( =homologieen )  tussen   het ontwerp of de   grond-plannen ( in feite plastische  modellen  waaraan wordt gerefereert  door de morfometrie )  van verschillende soorten organismen   als resultaten  van
 én "micro-evolutie "( macro evolutie is gewoon geaccumuleerde " micro" - evolutie ) én " common design " (= ecomorphen & convergente evolutie  )
* De term sloeg oorspronkelijk ( in de evolutionaire biologie  ) op het  morfologisch anatomisch  gronddiagram  van elk van de  taxonomische   Phyla 

*omdat "archetype"  ook  veel  "psychologische" en "magico-realistische"   betekenissen heeft gekregen ( Jung ) is de term  in hoge  mate in  onbruik geraakt...

*
a) De huidige morfologie /morfometrie  is een zeer uitgebreide bundel  wetenschappen  (en zeer nuttige  analytische instrumenten /hulpwetenschappen voor de vergelijkende anatomie / de systematiek, de cladistiek, de paleontologie   etc ...   ) geworden die zich niet  meer alleen beperken  tot  het opstellen  van  de "grondplannen / grondmodellen   van de phyla "  ;
http://www.digimorph.org/
b)  de morfogenetische  insteken ( in verband met de opeenvolgende verschijningsvormen  en oorzaken  van body-plans )   zijn  een  essentieel   data -verzamelend  onderdeel geworden van en voor  allerlei  morfogenetische studies  die samen met de  genetica ( =  in het bijzonder  sinds  de ontdekking van de hox genen en de homeo-box) , de embryologie  en de experimentele  ontwikkelings-biologie   het zeer  belangrijke vakgebied van de evo-devo (= evolutionary  development biology )hielp onstaan ....




(Artikel  van    Gerdien  De Jong )
HET  DIER  ; EEN BOUWPAKKET

....In de aanvaarding van het idee van evolutie als afstamming onder verandering hebben de anatomie en ontwikkelingspatronen ( body- plans/ Morfogenesis  )van dieren een grote rol gespeeld.

Maar daarna gingen de evolutie- en ontwikkelingsbiologie elk hun eigen weg.

Een nieuw raakvlak ontbrak zolang de genetica binnen de embryologie geen rol speelde.
Embryologen zagen een moeilijkheid in de genetische bepaling van ontwikkeling: hoe zou lineair DNA kunnen coderen voor driedimensionale structuren?

In 1980-1984 werd de genetica van de embryonale ontwikkeling ontraadseld;
 in 1984 bleek dat de embryonale ontwikkeling van zeer verschillende dieren gebruikmaakte van dezelfde genen.
Als gevolg van deze genetische revolutie in de ontwikkelingsbiologie ontstond het vakgebied Evolutionary Developmental Biology, ‘evo-devo’.

‘EVOLUTIE BETEKENT ALTIJD DAT DE ONTWIKKELING VAN DIEREN VAN EI TOT VOLWASSENE VERANDERT, EVOLUEERT.’
(  lees verder op  ---> Het dier – een bouwpakket (Tsjok45  )

4)
Twee belangrijke  onderdelen van de morfometrie :

-  Allometry  ( T. Hyxley )
bijvoorbeeld  ; EQ ( encefalisatiesuotient = de verhouding tussen hersenmassa,en lichaamsmassa ....

- D'Arcy Wentworth Thompson  transformations 
De( soorteigen) morfologische  varianten op een "grondplan  geprojecteerd op  een raster/coordinaten  " ( wordt ook gebruikt in  3D computer tekeningen ) 

http://fugu.biology.qmul.ac.uk/PFW/Articles/Kunkel/



 




Zie ook   
Johan Gielis  & Stephen Wolfram
--->   APPENDIX (Tsjok45)

Johan Gielis: De (her)uitvinding van de cirkel

Johan Gielis is de bedenker van de superformule, die hij ontdekte bij een onderzoek naar modellen die plantenvormen beschrijven. Omdat niet bekend was of en zoja, welke wiskundige regels gelden voor de vorm van natuurlijke organismen, construeerde Gielis een wiskundige formule. Hierbij nam hij als uitgangspunt de "superellips" van de 19e eeuwse Franse wiskundige Gabriel Lamé. Dit resulteerde uiteindelijk in de superformule die het mogelijk maakt verschillende abstracte en natuurlijke vormen zoals planten, schelpen, cirkels, ruimte-tijdmodellen en kristallen, met één enkele formule te beschrijven.   

"From the contemplation of plants, men might first be invited to mathematical inquiries (N. Drew, 1682)"

• The range of pigmentation patterns on mollusc shells (picture) correspond remarkably closely with the range of patterns that are produced by simple randomly chosen programs based on cellular automata. There are already indications that such programs are quite short. One of the consequences of a program being short is that there is little room for inessential elements and any mutation or change in the program, however small, will tend to have a significant effect on at least the details of patterns it produces. Or biologic systems should be capable of generating essentially arbitrary complexity by using short programs formed by just a few mutations (ANKS).
• But if complexity is this easy to get, why is it not even more widespread in biology? The answer is natural selection, which can achieve little when confronted with complex behavior. There are several reasons for this. First, with more complex behavior, there are huge numbers of possible variations. Second, complex behavior inevitably involves many elaborate details, and since different ones of these details may happen to be the deciding factors in the fates of individual organisms, it becomes very difficult for natural selection to act in a consistent and definitive way. Third, whenever the overall behavior of a system is more complex than its underlying program, almost any mutation in the program will lead to a whole collection of detailed changes in the behavior, so that natural selection has no opportunity to pick out changes which are beneficial from those which are not (ANKS).
• In the picture here, one can see the shell shapes generated by the simple model and those actually found in nature. The computerized array shows systematic variations of just two parameters.

Progress in science occurs when a new order is discovered which can unite seemingly unrelated facts.

ANKS has achieved just that by showing that it is possible to get complexity from simple programs in any system.

The job of a scientist in the conventional sense is to understand how things work and not why.

Wolfram has combined the two by asking not only how evolution occurs, but also the meaning of it all.
And the answer is terribly disturbing. No meaning at all.

So why do higher organisms exist at all? My guess is that it has almost nothing to do with optimality, and that instead it is essentially just a consequence of strings of random mutations that happened to add more and more features without introducing fatal flaws (ANKS p398).

26-03-2008 om 10:00 geschreven door Tsjok45

( uitreksel uit  
" Het dier een bouwpakket"

Niet het materiaal maar het schema bepaalt het verschil tussen worm en mens  
Artikel  door  Gerdien  De Jong 
http://www.academischeboekengids.nl/abg/do.php?a=show_visitor_artikel&id=534

Hoe verschillend zijn dieren van elkaar?

Hebben alle dieren, van kwallen tot mensen, in principe hetzelfde bouwplan?
Of bestaan er fundamentele verschillen tussen de bouwplannen van elke diergroep?
Het antwoord op deze vraag is van groot belang voor de evolutiebiologie.
Als er sprake is van een gemeenschappelijk grondplan, dan betekent dit dat er in de evolutie voornamelijk gevarieerd wordt op eenzelfde thema.
Elk dier bezit dan zijn eigen interpretatie van dat grondplan, met gebruik van dezelfde genen.
Maar als er fundamentele verschillen bestaan tussen de bouwplannen, dan moeten telkens, voor elke groep dieren, volledig nieuwe genen uitgevonden worden. .....

In 1980 werd duidelijk dat de fruitvlieg acht genen voor homoeotische mutanten heeft. Deze genen bepalen in het embryo de functie (identiteit) van de al gevormde segmenten,
werkend van voor naar achter in dezelfde volgorde als ze in het DNA liggen.
De grote doorbraken in de daaropvolgende jaren kwamen voort uit moleculair onderzoek aan deze acht genen.
Ze bleken een stukje DNA gemeenschappelijk te hebben (1984).
 
Dit DNA leidde tot een eiwit met als belangrijkste functie de regeling van andere genen. De acht genen voor homoeotische mutanten nu Hox-genen geheten leveren het
gereedschap voor het aan- of uitzetten van schakelaars.

De stand van deze schakelaars bepaalt of een bijbehorend gen aan- of uitstaat.
De uiteindelijke functie/vorm van een segment langs de voor-achter as wordt bepaald door de specifieke aan/uit combinatie van de Hox-genen,( = de master-switches )  op basis waarvan andere genen aan- of uitgezet worden.

In 1984 vond men dat de regenworm, de pad, de kip, de muis en de mens dezelfde Hox-genen hebben, die in dezelfde volgorde werken om de identiteit van de onderdelen langs de voor-achter as aan te geven (zie Figuur 1).

 
Figuur 1. Expressie van de genen pax 6 (maak hier oog), otx en emx (maak hier hersenen) en de Hox-genen langs de voor-achter as, bij embryos van de fruitvlieg, de muis
en de eikelworm, een primitief beest uit de Deuterostomia, de groep waartoe de gewervelde dieren behoren.

Naast Hox werden vele andere genen voor gereedschapseiwitten gevonden.
Deze geven commandos als maak hier oog, maak hier hart, maak hier brein.
 
Wat voor een oog, hart of brein het wordt, hangt af van het dier.
Hersenen bij zoogdieren en insecten hebben weliswaar een totaal verschillende anatomie, maar de achterliggende genen zijn hetzelfde.

Hoe maak je nu een dier?

Men neme een beginnend embryo.
Specificeer de voor-achter as en de onder-boven as.
Zet coördinaten langs beide assen.
Specificeer aan de hand van dit coördinatenstelsel waar een derde as aangrijpt: de van-binnen-naar-buiten as.
Zet een eigen coördinatenstelsel op in de uitstulping.
Specificeer nu de onderverdeling van het lichaam, de identiteit van de onderdelen.
Dit alles is wat ontwikkelingsgenen doen: de plaats in het embryo bepalen en die plaats een identiteit geven, onder andere met behulp van Hox-combinaties.
De zeven segmenten van de spinnenkop werken bijvoorbeeld met Hox 1-6;
de negen segmenten van het spinnenachterlijf met Hox 7-10.
De zes segmenten van de insectenkop werken met Hox 1-2, 4-5;
de drie segmenten van het borststuk met Hox 7 en
de acht segmenten van het achterlijf met Hox 8-10.
Insecten en spinnen vertonen verschil in bouw bij dezelfde elementen van het bouwplan.

Hoe maak je nu iets nieuws?
Door het schakelschema te veranderen of door onderdelen te hergebruiken.
Zo komen de vleugels van insecten genetisch overeen met de kieuwen van kreeften.

Schakelaars hergebruiken is een andere mogelijkheid.
Het gen Distal-less wordt aangeschakeld in het embryo van insecten voor de plaatsbepaling van poten en monddelen: in de poot voor de klauwtjes, maar ook voor de aanleg van de vleugel en voor de plaats van de toekomstige vleugelrand.
Vlinders hebben daarbij nog een mogelijkheid voor Distal-less: dit aangeschakelde gen
vertelt waar in de vleugel een oogvlek moet komen (Figuur 2).

De ontwikkeling van een nieuwe tentakel aan de monddelen van Yuccamotten gebruikt ook Distal-less voor de plaatsbepaling.

Soms lijkt er niet zoveel nodig voor een nieuw bouwplan.
Vleermuizen evolueerden omstreeks 53-50 miljoen jaar geleden, op het hoogtepunt van de diversiteit in insecten.
Vleermuizen zijn een succesvolle groep: één op de vijf zoogdiersoorten is een vleermuis.
De groep dankt dit succes onder andere aan de goede vleugels.
Die zijn bij alle vleermuizen hetzelfde gebouwd, namelijk door een verlenging van de vingers.
Tussen vingers, lijf en achterpoten is een vlieghuid gespannen.
Zon vlieghuid is op zich niet bijzonder, een aantal niet-verwante zoogdieren heeft er ook een, zoals de sugarglider, de vliegende eekhoorn en de vliegende lemur.
Het grote verschil tussen de vliegende lemur en de vleermuis zit in de lange vleermuisvingers.

Die ontwikkelen zich als volgt.
De hand van de vleermuis wordt op vergelijkbare wijze aangelegd als de hand van de muis.
Wanneer het kraakbeen zich begint te vormen, zijn de vingers van muis en vleermuis nog identiek.
Groei en differentiatie van de vingerbotjes staan onder controle van een aantal genen, onder andere Bmp2.
Dit gen is actiever in de vleermuis, wat leidt tot een snellere groei en langzamere differentiatie van het weefsel, dus tot langere vingers.
Het schakelsysteem tussen muis en vleermuis is veranderd, zodat het gen Bmp2 bij vleermuizen sterker werkt.

Dit is het cruciale verschil, een vernieuwing die heeft geleid tot de snelle verspreiding van vleermuizen.
Geen grote verandering in de ontwikkeling, wel een grote evolutionaire vernieuwing.

Figuur 2. Distal-less schakelaars: een extra schakelaar voor oogvlekken op de vleugel van een vlinder.

24-03-2008 om 14:21 geschreven door Tsjok45