Мозаичная эволюция (или модульная эволюция) — это концепция, в основном из палеонтологии , согласно которой эволюционные изменения происходят в некоторых частях тела или системах без одновременных изменений в других частях. [1] Другое определение — «эволюция признаков с различной скоростью как внутри вида, так и между видами». [2] 408 Его место в эволюционной теории относится к долгосрочным тенденциям или макроэволюции . [2]
В неодарвинистской теории эволюции , постулированной Стивеном Джеем Гулдом , есть место для различного развития, когда форма жизни созревает раньше или позже, по форме и размеру. Это происходит из-за алломорфизма . Органы развиваются в разных ритмах, по мере того как существо растет и созревает. Таким образом, « гетерохронные часы» имеют три варианта: 1) время, как прямая линия; 2) общий размер, как кривая линия; 3) форма, как другая кривая линия. [3]
Когда существо увеличивается в размерах, оно может развиваться с меньшей скоростью. В качестве альтернативы оно может сохранять свой первоначальный размер или, если задерживается, может привести к созданию существа большего размера. Этого недостаточно для понимания гетерохронного механизма. Размер должен сочетаться с формой, поэтому существо может сохранять педоморфные черты, если увеличивается в форме, или иметь рекапитуляционный вид, если уменьшается в форме. Эти названия не очень показательны, поскольку прошлые теории развития были очень запутанными. [3]
Существо в своем онтогенезе может сочетать гетерохронные черты в шести векторах, хотя Гулд считает, что есть некоторая связь с ростом и половым созреванием. Существо может, например, представлять некоторые неотенические черты и замедленное развитие, что приводит к новым чертам, полученным от исходного существа только регуляторными генами. Большинство новых человеческих черт (по сравнению с близкородственными обезьянами) были именно такого рода, не подразумевая серьезных изменений в структурных генах, как считалось классически. [3]
Не утверждается, что эта закономерность универсальна, но в настоящее время имеется широкий спектр примеров из многих различных таксонов, включая:
Хотя мозаичная эволюция обычно рассматривается в терминах животных, таких как вьюрки Дарвина , ее также можно увидеть в эволюционном процессе гомининов . Чтобы помочь в дальнейшем объяснить значение мозаичной эволюции у гомининов, мозаицизм будет разбит на три подгруппы. Группа 1 включает в себя родственные виды, развивающиеся независимо, которые несут глубокую изменчивость в своей собственной морфологической структуре. Примеры этого можно увидеть в сравнении A. sediba , H. naledi и H. floresiensis . Группа 2 опирается на различные воздействия окружающей среды на изменения вида. Примером этого является изменчивость прямохождения, формирующегося независимо у всех родственных видов гомининов. Наконец, группа 3 включает в себя наличие поведения, такого как человеческий язык. Язык представляет собой мозаичную композицию различных элементов, работающих вместе для одного конкретного атрибута, и это не единственная черта, которую потомок может унаследовать напрямую. [14] Кроме того, было показано, что увеличение социальных взаимодействий соответствует эволюции человеческого интеллекта или, другими словами, увеличению размера мозга . Это обеспечивается и демонстрируется гипотезой социального мозга Робина Данбара . [15] Более того, это может быть использовано как уровень перехода в эволюции человека; который также включает в себя формы зубов. [16]
Размер мозга показал внутривидовую мозаичную изменчивость в пределах его собственного развития, поскольку эти различия являются результатом ограничений окружающей среды. Другими словами, независимая изменчивость структуры мозга больше видна, когда области мозга не связаны друг с другом, в конечном итоге, приводя к появлению воспринимаемых особенностей. При сравнении текущего размера и емкости мозга у людей и шимпанзе способность предсказывать эволюционные изменения между их предками была невероятно проницательной. Это дало открытие, что «локальные пространственные взаимодействия» были основным эффектом ограничений. [17] Кроме того, наряду с емкостью черепа и структурой мозга, форма зубов представляет собой еще один пример мозаичности.
Используя ископаемые данные, форма зубов показала мозаичную эволюцию в клыках, обнаруженных у ранних гомининов. Уменьшение размеров клыков рассматривается как опознавательный знак эволюции человеческих предков. Однако было обнаружено, что A. anamensis , обнаруженный в Кении, имел самый большой корень нижнего клыка в ходе эволюции австралопитеков . Это меняет опознавательный знак, поскольку диморфизм между редукцией корня и коронки не был оценен. Хотя редукция клыков, вероятно, произошла до эволюции австралопитеков , «изменения в форме клыков, как в коронках, так и в корнях, происходили мозаичным образом на протяжении всей линии A. anamensis–afarensis ». [18]
