当形状、大小和时间相遇时：Physalaemus（无尾目：Leptodactylidae科）胚胎形态发生进化的系统发育分析

《Evolution & Development》：When Shape, Size, and Time Meet: Phylogenetic Analysis of the Evolution of Embryonic Shape Ontogeny in Physalaemus (Anura: Leptodactylidae)

研究泡沫巢蛙胚胎发育中异时性对形态演化的影响，揭示发育轨迹起始/终止时间及速率变化导致形态与体型、年龄的关联性，发现部分物种因体型改变而非单纯异时性引起形态差异，强调纵向与横截面数据及发育参数同源性的研究重要性。

　　

摘要

在研究发育进化过程中，一个具有挑战性的方面是区分形态、大小、时间以及成熟度变化之间的相互作用。在以往研究的基础上，本文探讨了异时性（heterochrony）在模拟泡沫巢穴建造蛙类Physalaemus（无尾目：Leptodactylidae科）胚胎形态发生进化中的作用。通过采用结合系统发育框架、发育时间数据以及发育轨迹起始和结束时的形态变化的方法论手段，我们描述了Physalaemus进化史上胚胎形态模式的异时性变化，并通过识别可能涉及的具体异时性过程来解释形态发生进化的时间动态。我们发现，在某些分类单元中，身体形态的变化与发育时间的变化相关（例如Physalaemus fernandezae、P. riograndensis），而在其他分类单元中则与体型的变化相关（例如P. cicada）。这些形态模式并非由单纯的异时性过程所解释，而是主要由发育轨迹起始时间、结束时间以及变化速率的综合影响所导致。然而，在其他一些案例中（如P. signifer、P. carrizorum支系），主要的变化发生在胚胎的大小而非形态或发育时间上，这突显了描述发育过程的各种因素之间的物种间差异。这些发现引发了关于研究方法（如纵向数据与横断面数据）以及发育进化解释（如异时性与异速生长过程的区分）的进一步讨论。最后，基于相关物种发育轨迹的成对比较所得出的结论差异，强调了在正确推断祖先-后代关系时考虑异时性变化的重要性。

总结

• 我们研究了17种泡沫巢穴建造蛙类Physalaemus胚胎发育过程中与体型增长和年龄相关的形态变化，并在明确的系统发育框架下解释了这些异时性变化。

• 我们发现，在某些情况下，发育轨迹的幼态持续（paedomorphic）或延迟成熟（peramorphic）特征可以通过发育时间的变化来解释；而在其他情况下，则主要表现为体型的变化。

• 我们讨论了基本信息（横断面数据与纵向数据）以及发育参数（形态、大小、年龄、发育阶段）在解释形态发生进化过程中的作用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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