Hall, Brian K., 2012- Evolutionary Developmental Biology. Evo-Devo, Past, Present, and Future

„Jest to niezwykle ważne, ponieważ geny nie wytwarzają struktur. Struktury powstają dzięki procesom rozwojowym, które korzystają z map dostarczanych przez geny, lecz także z wielu innych sygnałów - sił fizycznych, takich jak stymulacja mechaniczna, temperatury środowiska i oddziaływań z produktami chemicznymi innych gatunków.” Znaczenie: Hall odrzuca prosty schemat DNA -> gotowa struktura. Fenotyp powstaje w systemie procesów genetycznych, komórkowych, fizycznych i środowiskowych.

„W rozwoju embrionalnym wyłaniają się nowe właściwości i mechanizmy [...]; organizmy oddziałują ze środowiskiem i tworzą w nim własną niszę. Oddziaływania takie często określa się jako «epigenetyczne»: kierują one aktywnością genów za pomocą mechanizmów, które nie są zakodowane w DNA genów.” Znaczenie: Rozwój wytwarza nowe poziomy organizacji, a środowisko nie jest tylko biernym filtrem. Fragment poszerza pojęcie przyczynowości biologicznej poza zapis nukleotydowy.

„Paradoksalnie wykorzystanie Drosophila jako organizmu modelowego w genetyce usunęło rolę rozwoju embrionalnego i środowiska z dyskusji oraz teorii ewolucyjnej; organizmy wsobne hodowane w laboratorium nie przejawiają całej zmienności i zdolności adaptacyjnej obserwowanej w naturze.” Znaczenie: Hall wskazuje, że zakres teorii bywa kształtowany przez dobór organizmów modelowych. Wczesna synteza mogła pomijać procesy rozwojowe nie dlatego, że były nieistotne, lecz dlatego, że były słabo widoczne w wybranym układzie eksperymentalnym.

„Wszystkie zwierzęta (jak później wykazano, także wszystkie rośliny i grzyby) mają wspólne geny zawierające 180-parową sekwencję zwaną homeoboksem [...]. [...] Oto zdumiewająca, wcześniej nieprzewidywana konserwacja genetyczna u zwierząt o ogromnie zróżnicowanej morfologii.” Znaczenie: Wspólny „zestaw narzędzi” rozwojowych pokazuje jedność podstawowych mechanizmów życia, przy jednoczesnej zdolności do generowania bardzo różnych planów ciała.

„Mamy systemy modelowe i metodologię, lecz wciąż brakuje wymaganej teorii. [...] Niedostatek ten częściowo wiąże się z oparciem evo-devo na genetyce rozwoju bardziej niż na teorii ewolucyjnej - sytuacji, która stopniowo się zmienia.” Znaczenie: Autor rozróżnia bogactwo danych, modele funkcjonalne i dojrzałą teorię analityczno-predykcyjną. To ważny przykład naukowego samoograniczenia.

„Dziedziczny aspekt epigenetyki pokazał, że organizmy nie rozpoczynają życia jako nagie jądrowe DNA. [...] Epigenetyka stanowi jeszcze jeden - lecz nie jedyny - sposób działania informacji dziedzicznej w rozwoju organizmu.” Znaczenie: Komórka potomna dziedziczy nie tylko sekwencję DNA, lecz także m.in. znaczniki epigenetyczne, mitochondrialne DNA, mRNA i białka matczyne. Pojęcie informacji biologicznej musi obejmować warstwy i nośniki.

„Nie wszystkie ewolucyjno-rozwojowe mechanizmy znajdują się w genach, choć wszystkie mają podstawę genetyczną. [...] Rozwój embrionalny jest hierarchiczny: wraz z jego przebiegiem wyłaniają się nowe właściwości i mechanizmy, zależne od wcześniejszych etapów i procesów.” Znaczenie: Hall rozróżnia podstawę genetyczną od pełnej lokalizacji przyczynowej. Geny są koniecznym elementem systemu, ale nowe relacje pojawiają się na poziomie komórek, tkanek, narządów i ruchu organizmu.

„Niektórzy badacze uznają, że głównym wkładem evo-devo [...] jest dostarczenie, na gruncie biologii rozwoju, teoretycznej podstawy wyjaśniania pochodzenia nowości. [...] W ten sposób zmiany mikroewolucyjne wewnątrz gatunków łączą się ze zmianami makroewolucyjnymi.” Znaczenie: Fragment wskazuje program odpowiedzi na zarzut, że mikroewolucja nie wyjaśnia makroewolucji. Rolę mostu mają pełnić zmiany szlaków rozwojowych, innowacje kluczowe i skoordynowane przekształcenia cech.

„Devo-evo miałoby dostarczyć nowej teorii pochodzenia nowych struktur i zachowań, podczas gdy ewolucja oparta na genetyce populacyjnej nadal wyjaśniałaby zmienność istniejących fenotypów, a odrębne teorie wyjaśniałyby ewolucję tego, co nowe, i utrzymanie tego, co stare.” Znaczenie: Hall przedstawia możliwość podziału pracy: genetyka populacyjna dobrze opisuje zmienność i rozkłady, natomiast pochodzenie nowości może wymagać odrębnej teorii rozwoju. To naukowy odpowiednik rozróżnienia Godfreya-Smitha między dystrybucją a pochodzeniem.

„Rozszerzona synteza będzie czymś więcej niż nowoczesna synteza plus evo-devo. [...] Trzeba ponownie zjednoczyć dziedziczenie, rozwój i ewolucję, zanim będzie można podać pełne wyjaśnienie rozwoju, ewolucji lub evo-devo.” Znaczenie: Rozszerzenie nie polega jedynie na dopisaniu nowych danych do starego schematu. Wymaga integracji pojęciowej mechanizmów i poziomów, które w XX wieku badano osobno.

„Omówione sieci regulacji genów stanowią postęp pojęciowy i integracyjny na poziomie działania genów, lecz jak dotąd nie wystarczają do powiązania aktywności genów z aktywnością komórek. [...] Przebyliśmy niezwykle długą drogę, ale przed nami pozostaje jeszcze dłuższa, niezbadana trasa.” Znaczenie: Hall wskazuje konkretną lukę integracyjną między poziomem regulacji genowej a zachowaniem komórek. Jest to cenny przykład rozróżnienia między osiągnięciem cząstkowym a pełnym mechanizmem fenotypu.