termenul neoteny este derivat din latină neotenia; neo + greacă teinein = a extinde, adică atunci când viața larvară este extinsă. Neoteny numit si juvenilizare, este păstrarea, de către adulți într-o specie, a trăsăturilor văzute anterior doar la minori. Neoteny are două forme în funcție de capacitatea indivizilor de a se reproduce.Pedomorfoza a fost propusă pentru prima dată de WalterGarstang în 1922. Mecanismele de bază pentru aceasta includ heterocronia (schimbarea caracteristicilor în timpul dezvoltării). Pedomorfoza este frecventă la multe specii de animale domesticite de oameni, inclusiv câini, găini, porci și bovine. Se crede că este un efect secundar al presiunii selective a reproducerii direcționate de om pentru caracteristicile comportamentale juvenile, cum ar fi docilitatea și blândețea. Pedomorfoza apare și la termite și la mai multe specii de gândaci. Oamenii sunt considerați de unii oameni de știință ca fiind pedomorfi, datorită feței aplatizate, maxilarului scurt și frunții bulbice în comparație cu alte primate adulte.
Pedogeneza este actul de reproducere de către un organism care nu a atins maturitatea fizică. Cu alte cuvinte, pedogeneza este producerea de descendenți de către un organism în forma sa larvară sau juvenilă și eliminarea fazei adulte a ciclului de viață. Este asociat cu progeneza, unde maturitatea sexuală este atinsă în forma juvenilă și maturitatea fizică ulterioară nu este atinsă. Pedogeneza se găsește la insecte în care stadiul larvar se reproduce fără a atinge maturitatea. Apare la femelele anumitor gândaci, Strepsiptera, viermi, insecte solzi și mușchi biliari.
Exemple de păsări Neotene
fără zbor
păsări fără zbor, cum ar fi struții, emu, casuari și kiwi, se crede că au evoluat prin păstrarea caracteristicilor puilor și pierderea capacității de a zbura. Proporțiile fizice ale acestor păsări seamănă cu cele ale puilor păsărilor zburate.
oamenii
cu trăsături umane, cum ar fi părul corpului rar și capetele mărite, se crede că amintesc de primatele bebelușilor. Toleranța la lactoză la adulți este o formă de neotenie considerată acum normală în anumite populații care consumă în mod tradițional lapte, în timp ce majoritatea celorlalți oameni sunt intoleranți la lactoză ca adulți. Deși femelele se maturizează la o vârstă mai fragedă, femeile nu dobândesc pielea întărită, părul grosier al corpului, cartilajul tiroidian, crestele osoase ale ochilor sau vocile adâncite, care sunt moștenirea comună a majorității hominoizilor adulți și a altor primate. Caracteristicile pedomorfe la femei sunt recunoscute pe scară largă ca fiind de dorit de bărbați. De exemplu, părul vellus este o caracteristică juvenilă. Cu toate acestea, în timp ce bărbații dezvoltă părul terminal mai lung, mai gros, mai gros și mai întunecat prin diferențierea sexuală, femeile nu, lăsându-și părul vellus vizibil.Stephen Jay Gould a susținut ideea că oamenii sunt o specie neotenoasă de cimpanzeu. Argumentul este că cimpanzeii tineri au o structură osoasă aproape identică cu cea a oamenilor și că capacitatea cimpanzeului de a învăța pare să fie întreruptă la atingerea maturității.
o altă teorie sugerează că caracteristicile neotenice ale oamenilor au fost o strategie evolutivă care a permis Cro-Magnonilor să câștige predominanță asupra neanderthalienilor (și posibil H. erectus și H. heidelbergensis) apelând la instinctele de hrănire ale acestor specii prin inteligență pedomorfă și pentru a evita agresiunea teritorială.
Bolk (1926) a furnizat o listă prescurtată de caractere neotenice umane:
- ortognatia noastră „cu fața plată”.
- reducerea sau lipsa părului corpului.
- pierderea pigmentării pielii, ochilor și părului.
- forma urechii externe.
- poziția centrală a foramenului magnum (migrează înapoi în timpul ontogeniei primatelor).
- greutate relativă ridicată a creierului.
- persistența suturilor craniene la o vârstă înaintată.
- labia majora a femeilor.
- structura mâinii și piciorului.
- forma pelvisului.
- poziția direcționată ventral a canalului sexual la femei.
- dinți mici și variații ale rândului dintelui și suturilor craniene. Erupția târzie a dinților.
- absența crestelor frunții ochilor.
- absența crestelor craniene.
- subțire a oaselor craniului.
- poziția orbitelor sub cavitatea craniană.
- nici o rotație a degetului mare.
- perioada prelungită de dependență infantilă și perioada prelungită de creștere.
- durată lungă de viață.
- plânsul se numără printre comportamentele asemănătoare copilului. Desigur, anatomia și fiziologia facială umană sunt proiectate în mod complicat atât pentru descărcarea lacrimilor, cât și pentru expresiile faciale și vocale care le însoțesc pentru a atrage atenția și simpatia.
originea chordatelor
este posibil ca chordatele să provină din neotenie. Dovezile moleculare sugerează că cele mai apropiate rude ale cordatelor sunt tunicatele, alimentatoarele de filtre marine. Deși sesile în forma lor adultă, matură sexuală, tunicatele au o formă de dispersie larvară motilă, care are un notocord similar cu cel găsit în chordate. La un moment dat, larvele motile ale tunicatului au devenit mature sexual înainte de metamorfoză și au dat naștere unor cordate libere de înot.
neotenia în amfibie
pedomorfoza naturală apare la multe specii de amfibieni, în special la salamandrele ambistomatide și proteice. La amfibieni poate fi obligatoriu sau facultativ. De exemplu, unele salamandre își păstrează branhiile în timpul maturității, spre deosebire de majoritatea celorlalți amfibieni.
majoritatea populațiilor neotenice aparțin complexului de salamandre tigru – Ambystoma tigrinum, Ambystoma velasci, Ambystoma mavortium și rudele lor apropiate. Speciile de Ambistom în întregime neotenice includ Axolotl, Ambystoma taylori, Ambystoma andersoni și Ambystoma dumerilii. Neotenii își păstrează capacitatea de a regenera membrele, cozile și aproape fiecare organ din corpul lor. Neoteny, uneori numit pedomofism, este evident în Urodela, cu excepția Rhyacotritonidae.
există trei tipuri de neoteny, obligatoriu, inductibil obligatoriu și facultativ.
Neoteny obligatoriu
toți membrii familiilor Amphiumidae, Sirenidae, Cryptobranchidae și Proteidae sunt obligați neotenes, ceea ce înseamnă că nu se metamorfozează complet și păstrează caracteristicile larvare în grade diferite până la vârsta adultă. Majoritatea acestor specii sunt insensibile la dozele de hormoni tiroidieni.
neoteny obligatoriu inductibil
Neotenes obligatoriu inductibil din familia Ambystomatidae, iar unele specii din familia Plethodontidae sunt unice prin faptul că metamorfoza poate fi indusă prin manipularea funcției tiroidiene în laborator. Cel mai faimos neoten inductibil obligatoriu este probabil Ambystoma mexicanum (Ambystomatidae).
Neoteny facultativ
Neoteny facultativ este observat în Salamandridae, Dicamptodontidae, Ambystomatidae, Hynobiidae și Plethodontidae. Neotenia facultativă apare la indivizi sau populații întregi ca urmare a factorilor de mediu. De exemplu, la temperaturi extrem de reci, unde o existență terestră ar fi inospitalieră, indivizii sau populațiile pot rămâne acvatice, păstrând caracteristicile larvelor la vârsta adultă.
larva Axolotl și Neoteny
un axolotl matur sexual, la vârsta de 18-24 luni, variază în lungime de la 15-45 centimetri. Axolotii posedă caracteristici tipice larvelor de salamandră, inclusiv branhii externe și o aripă caudală care se extinde din spatele capului până la aerisire. Capetele lor sunt largi, iar ochii lor sunt fără capac. Membrele lor sunt subdezvoltate și posedă cifre lungi și subțiri. Masculii sunt identificați prin cloaca lor umflată căptușită cu papile, în timp ce femelele sunt vizibile pentru corpurile lor mai largi pline de ouă. Axolotii au dinți vestigiali abia vizibili care s-ar fi dezvoltat în timpul metamorfozei. Trei perechi de branhii externe sunt utilizate pentru respirație, deși pomparea bucală (gulping air from the surface) poate fi, de asemenea, utilizată pentru a furniza oxigen plămânilor lor.
factorii care afectează neoteny
în axolotl, eșecul metamorfic este cauzat de lipsa hormonului stimulator tiroidian, care este utilizat pentru a induce tiroida să producă tiroxină în transformarea salamandrelor. Axolotlurile pot fi induse să se metamorfozeze printr-o injecție de iod (utilizată în producerea hormonilor tiroidieni) sau prin injecții cu hormon de tiroxină.
o altă metodă de inducere a metamorfozei este păstrarea lor în rezervoare de apă puțin adâncă. Apoi, într-o perioadă de săptămâni, se vor metamorfoza încet în salamandre adulte. Cu toate acestea, majoritatea încercărilor de a induce metamorfoza duc la moarte. Acest lucru se datorează probabil bazei genetice puternice pentru neoteny în axolotls pet. Metamorfoza artificială scurtează, de asemenea, dramatic durata de viață a axolotl, dacă supraviețuiesc procesului.
Cercetările indică faptul că neotenia apare deoarece hipotalamusul creierului nu reușește să producă hormonul care determină hipofiza să stimuleze glanda tiroidă pentru a produce hormoni de creștere care declanșează metamorfoza. Unii oameni de știință cred că neotenia ar fi putut evolua ca răspuns la pericolele vieții pe uscat.