Heterochronic shifts and conserved embryonic shape underlie crocodylian craniofacial disparity and convergence
Heterochronic shifts and conserved embryonic shape underlie crocodylian craniofacial disparity and convergence
复制标题
异时性转变和保守的胚胎形状是鳄鱼颅面差异和趋同的基础
DOI：
10.1098/rspb.2018.2389
复制
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pierce, Stephanie E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Morris, Zachary S.;Vliet, Kent A.;Abzhanov, Arhat;Pierce, Stephanie E.
鳄鱼头骨的独特解剖结构与饮食生态学密切相关，导致钝嘴和细长嘴的生态形态反复趋同。这些进化转变依赖于直接生长和形态发生的发育过程的改变。在这里，我们研究了颅的个体发育轨迹的演变，揭示了趋同吻进化的机制。我们使用几何形态计量学量化的进化背景下的骨骼发育和重建祖先的个体发育异速生长模式，了解鳄鱼内颅面多样性的发展驱动因素。我们的分析揭示了一个保守的胚胎区域的形态空间（CER）共享所有非gavialid鳄鱼，无论他们最终的成年ecomorph。这一观察结果表明，保守的发展过程中存在的早期发展（弗格森阶段20日之前）在大多数鳄鱼。个体发育轨迹的祖先状态重建揭示了异时性、发育限制和发育系统漂移在生态形态的进化中起着重要作用。基于这些观察，我们得出结论，两个独立的，但相互关联的，控制颅面形态发生和生长的发展计划，使鳄鱼头骨形状的进化可塑性。
The distinctive anatomy of the crocodylian skull is intimately linked with dietary ecology, resulting in repeated convergence on blunt- and slender-snouted ecomorphs. These evolutionary shifts depend upon modifications of the developmental processes which direct growth and morphogenesis. Here we examine the evolution of cranial ontogenetic trajectories to shed light on the mechanisms underlying convergent snout evolution. We use geometric morphometrics to quantify skeletogenesis in an evolutionary context and reconstruct ancestral patterns of ontogenetic allometry to understand the developmental drivers of craniofacial diversity within Crocodylia. Our analyses uncovered a conserved embryonic region of morphospace (CER) shared by all non-gavialid crocodylians regardless of their eventual adult ecomorph. This observation suggests the presence of conserved developmental processes during early development (before Ferguson stage 20) across most of Crocodylia. Ancestral state reconstruction of ontogenetic trajectories revealed heterochrony, developmental constraint, and developmental systems drift have all played essential roles in the evolution of ecomorphs. Based on these observations, we conclude that two separate, but interconnected, developmental programmes controlling craniofacial morphogenesis and growth enabled the evolutionary plasticity of skull shape in crocodylians.
登录
查看更多内容
时间之箭：异时性和发展的演变。
影响因子：
0.7
作者：
Kathleen K. Smith
通讯作者：
Kathleen K. Smith
影响因子：
4.1
作者：
Gunter HM;Koppermann C;Meyer A
通讯作者：
Meyer A
使用不同的发育策略进行头骨形状中性二态性的趋同进化
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
Evolution; international journal of organic evolution
影响因子：
--
作者：
Thomas J. Sanger;E. Sherratt;J. McGlothlin;E. Brodie;J. Losos;A. Abzhanov
通讯作者：
A. Abzhanov
影响因子：
2
作者：
Gignac, P. M.;Erickson, G. M.
通讯作者：
Erickson, G. M.
影响因子：
9.8
作者：
Robinson R
通讯作者：
Robinson R