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Homology Genes And Evolutionary Innovation

Author: Günter P. Wagner
Publisher: Princeton University Press
ISBN: 1400851467
Size: 47.18 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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Homology—a similar trait shared by different species and derived from common ancestry, such as a seal's fin and a bird’s wing—is one of the most fundamental yet challenging concepts in evolutionary biology. This groundbreaking book provides the first mechanistically based theory of what homology is and how it arises in evolution. Günter Wagner, one of the preeminent researchers in the field, argues that homology, or character identity, can be explained through the historical continuity of character identity networks—that is, the gene regulatory networks that enable differential gene expression. He shows how character identity is independent of the form and function of the character itself because the same network can activate different effector genes and thus control the development of different shapes, sizes, and qualities of the character. Demonstrating how this theoretical model can provide a foundation for understanding the evolutionary origin of novel characters, Wagner applies it to the origin and evolution of specific systems, such as cell types; skin, hair, and feathers; limbs and digits; and flowers. The first major synthesis of homology to be published in decades, Homology, Genes, and Evolutionary Innovation reveals how a mechanistically based theory can serve as a unifying concept for any branch of science concerned with the structure and development of organisms, and how it can help explain major transitions in evolution and broad patterns of biological diversity.

Gene Zufall Selektion

Author: Veiko Krauß
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642417558
Size: 27.81 MB
Format: PDF, ePub, Docs
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Gene, Zufall, Selektion Dieses Buch misst populäre Evolutionsvorstellungen (Ultradarwinismus, Genzentrismus, Teleologie, epigenetischen Lamarckismus sowie die Ausweitung des Evolutionsbegriffs über die Biologie hinaus) am aktuellen Wissenstand der Evolutionsbiologie. Der Autor erläutert, warum Evolution ausschließlich innerhalb von Organismen stattfindet, dass kein Lebewesen – einschließlich des Menschen – dem evolutionären Wandel entkommen kann, dass Leben aber Beständigkeit der Veränderung vorzieht und dass Evolution demnach in einer Bewegung gegen beharrende Kräfte besteht. Thema sind auch die Triebkräfte der Evolution. Als grundlegender Antrieb werden die Mutationen herausgestellt. Selektion dagegen schränkt die Veränderungen ein, die durch Mutationen möglich sind. Sie ist allgegenwärtig, aber nicht allmächtig und wirkt nur selten direkt auf Gene, sondern auf den Phänotyp von Individuen und Arten. Drittens wird nicht nur die Gestalt von Mutationen, sondern auch ihr künftiges Schicksal wesentlich von Zufällen mitbestimmt. Das Buch handelt weiterhin von einer Grundvoraussetzung wissenschaftlichen Denkens, die bei populären Darstellungen der Evolution oft missachtet wird (Ockhamsches Rasiermesser) und vom Verhältnis bestimmter Modellvorstellungen zur Realität (Fitness, Verwandtenselektion). Außerdem ist von genomischen Parasiten (den springenden Genen) die Rede, welche entgegen mancher moderner Spekulation nur selten und dann stets zufällig dem befallenen Organismus von Nutzen sind. Nicht zuletzt geht der Autor auch auf die bemerkenswerte, aber gern überschätzte Rolle epigenetischer Prozesse in der Evolution ein.

Blattschneiderameisen Der Perfekte Superorganismus

Author: Bert Hölldobler
Publisher: Springer
ISBN: 9783642167041
Size: 12.81 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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Blattschneiderameisen herrschen über Wälder, Wiesen und Ackerland – von Louisiana bis Patagonien. Jede Ameisen-Kolonie umfasst fast fünf Millionen Arbeiterinnen, alles Töchter einer einzigen Königin. Ihr Nest kann sich auf eine Länge von bis zu knapp 10 Meter erstrecken, bestehend aus Hunderten von Kammern. Das weltberühmte Autorenduo liefert mit dem Band die detaillierteste Beschreibung einer Ameisenspezies, die es je gab. Das mit exzellenten Fotos versehene Werk wendet sich sowohl an gebildete Laien als auch an ein wissenschaftliches Publikum.

Leben Und Form

Author: Mathias Gutmann
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3658174382
Size: 30.30 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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Ist Leben mehr als eine Leistung „natürlicher Systeme“? Wie unterscheiden sich Lebewesen von Artefakten? Lassen sich Lebewesen genauso herstellen wie Maschinen? Diese Fragen werden mit dem Siegeszug der „converging technologies“ besonders dringlich, denn je mehr Biologie, Ingenieurswissenschaften, Informatik und Physik zusammenfinden, desto weniger scheinen gewohnte Unterscheidungen zu treffen. Doch zeigt eine systematische Rekonstruktion der Lebenswissenschaften in ihrer aktuellen Form als Systembiologie und synthetische Biologie, daß es sich dabei um ein Selbstmissverständnis der Logik wissenschaftlicher Darstellung handelt. Eine alternative Auffassung der begrifflichen Struktur unserer Rede über Lebendiges ist Anliegen dieses Buches. Leben ist danach eine Formbestimmung von Tätigkeitsverhältnissen, die sowohl theoretische wie praktische Begründungen ermöglicht. Die Entfaltung der spezifisch technischen Form dieses Wissens über das Lebendige gestattet es nicht nur, szientistische Verkürzungen zu vermeiden, sondern zudem den methodischen Ort wissenschaftlicher Strukturierungen von Lebendigem auszuzeichnen. Auf dieser Grundlage wird schließlich auch „der Menschen“ durch Lebenswissenschaften darstellbar – und zwar so, wie es der historischen Form des Gegenstandes angemessen ist.

Evolutionary Developmental Biology Of Invertebrates 1

Author: Andreas Wanninger
Publisher: Springer
ISBN: 370911862X
Size: 38.23 MB
Format: PDF, Docs
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This multi-author, six-volume work summarizes our current knowledge on the developmental biology of all major invertebrate animal phyla. The main aspects of cleavage, embryogenesis, organogenesis and gene expression are discussed in an evolutionary framework. Each chapter presents an in-depth yet concise overview of both classical and recent literature, supplemented by numerous color illustrations and micrographs of a given animal group. The largely taxon-based chapters are supplemented by essays on topical aspects relevant to modern-day EvoDevo research such as regeneration, embryos in the fossil record, homology in the age of genomics and the role of EvoDevo in the context of reconstructing evolutionary and phylogenetic scenarios. A list of open questions at the end of each chapter may serve as a source of inspiration for the next generation of EvoDevo scientists. Evolutionary Developmental Biology of Invertebrates is a must-have for any scientist, teacher or student interested in developmental and evolutionary biology as well as in general invertebrate zoology. This volume starts off with three chapters that set the stage for the entire work by covering general aspects of EvoDevo research, including its relevance for animal phylogeny, homology issues in the age of developmental genomics, and embryological data in the fossil record. These are followed by taxon-based chapters on the animals that are commonly considered to have branched off the Animal Tree of Life before the evolution of the Bilateria: the Porifera, Placozoa, Cnidaria (with the Myxozoa being treated separately) and Ctenophora. In addition, the Acoelomorpha, Xenoturbellida and Chaetognatha are examined, including their currently hotly debated phylogenetic affinities.

Conceptual Change In Biology

Author: Alan C. Love
Publisher: Springer
ISBN: 940179412X
Size: 65.75 MB
Format: PDF, Kindle
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This volume explores questions about conceptual change from both scientific and philosophical viewpoints by analyzing the recent history of evolutionary developmental biology. It features revised papers that originated from the workshop "Conceptual Change in Biological Science: Evolutionary Developmental Biology, 1981-2011" held at the Max Planck Institute for the History of Science in Berlin in July 2010. The Preface has been written by Ron Amundson. In these papers, philosophers and biologists compare and contrast key concepts in evolutionary developmental biology and their development since the original, seminal Dahlem conference on evolution and development held in Berlin in 1981. Many of the original scientific participants from the 1981 conference are also contributors to this new volume and, in conjunction with other expert biologists and philosophers specializing on these topics, provide an authoritative, comprehensive view on the subject. Taken together, the papers supply novel perspectives on how and why the conceptual landscape has shifted and stabilized in particular ways, yielding insights into the dynamic epistemic changes that have occurred over the past three decades. This volume will appeal to philosophers of biology studying conceptual change, evolutionary developmental biologists focused on comprehending the genesis of their field and evaluating its future directions, and historians of biology examining this period when the intersection of ev olution and development rose again to prominence in biological science.

Deep Homology

Author: Lewis I. Held, Jr
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 1107147182
Size: 50.33 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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Humans and flies look nothing alike, yet their genetic circuits are remarkably similar. Here, Lewis I. Held, Jr compares the genetics and development of the two to review the evidence for deep homology, the biggest discovery from the emerging field of evolutionary developmental biology. Remnants of the operating system of our hypothetical common ancestor 600 million years ago are compared in chapters arranged by region of the body, from the nervous system, limbs and heart, to vision, hearing and smell. Concept maps provide a clear understanding of the complex subjects addressed, while encyclopaedic tables offer comprehensive inventories of genetic information. Written in an engaging style with a reference section listing thousands of relevant publications, this is a vital resource for scientific researchers, and graduate and undergraduate students.

Biosystematik

Author: Guillaume Lecointre
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3540299793
Size: 58.11 MB
Format: PDF
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Wussten Sie, dass Sie mit einem Röhrling näher verwandt sind als mit einem Gänseblümchen oder Vögel den Krokodilen näher sind als Eidechsen? In den letzten 30 Jahren sind die Methoden der Klassifikation des Lebens völlig neu überdacht worden. Das Resultat stellt die bisherige Einteilung der mehr als 2 Millionen bekannten Arten auf den Kopf. Das Buch hilft, die organismische Vielfalt zu bewältigen, indem wesentliche Einteilungs- und Ordnungskriterien vorgestellt und bedeutende stammesgeschichtliche Entwicklungslinien diskutiert werden.