Ons onderzoek richt zich op innovaties en mechanismen die evolutionaire veranderingen van bouwplannen faciliteren of beperken. Wij willen vragen begrijpen zoals: Waarom hebben wij twee ogen, twee longen, vier ledematen en zeven nekwervels? Om dit te begrijpen bestuderen we waarom dergelijke eigenschappen bijna nooit kunnen veranderen in evolutie, maar ook waarom, bij wijze van uitzondering, veranderingen tóch mogelijk zijn. Onze gegevens hebben implicaties voor biodiversiteit, maar ook voor een beter begrip van menselijke ziektes.
Keywords
Bouwplanevolutie, ontwikkelingsbeperkingen, phylotypisch stadium, wervelkolom, menselijke evolutie, Evo-Devo, regeneratie, parthenogenese, cichliden, fenotypische plasticiteit, cognitieve wetenschap
Onderzoekinteresses
- Behoud van phylotypische stadia
- Behoud van het aantal van zeven nekwervels bij zoogdieren
- Waarom is het aantal rompwervels variabel bij langzame zoogdieren, maar geconserveerd bij snelle soorten, inclusief mensen
- Evolutie van vinger- en teenaantallen
- Ontwikkelingsbeperkingen tegen parthenogenese
De voornaamste focus van ons onderzoek is de evolutie van bouwplannen bij gewervelden. De sleutel tot het begrijpen is het vroege phylotypische stadium. De meeste organen verschijnen tijdens dit zeer geconserveerde stadium. Als gevolg daarvan is het aantal en de vroege ontwikkeling van veel organen ook zeer geconserveerd, bijv. het aantal ogen, oren, ledematen, vingers en tenen en longen bij gewervelden, en het aantal nek- en rompwervels bij zoogdieren. We hebben sterke ondersteuning gevonden voor de belangrijke rol van ontwikkelingsbeperkingen in het vormgeven van de evolutie van bouwplannen.
Foto's: Joris van Alphen
Actueleonderwerpen
Ontwikkelingsbeperkingen-Phylotypische stadia-Evolutie en ontwikkeling van de wervelkolom-Evolutie en ontwikkeling van vingers en tenen-Fenotypische plasticiteit-Parthenogenese-Regeneratie
Belangrijkepublicaties
- Galis F., Metz J.A.J., van Alphen J.J.M. 2018. Development and evolutionary constraints. Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst. 49:499-522
- van der Geer, A.A.E., Galis F., 2017. High incidence of cervical ribs indicates vulnerable condition in Late Pleistocene woolly rhinoceroses. PeerJ 5:e3684 https://doi.org/10.7717/peerj.3684
- Galis F., Carrier DR, van Alphen J, van der Mije SD, Van Dooren TJ, Metz JA, ten Broek CM. 2014. Fast running restricts evolutionary change of the vertebral column in mammals. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 111: 11401-06
- Ten Broek C.M.A., Bakker A.J., Varela-Lasheras I., Bugiani M., Van Dongen S., Galis F. 2012. Evo-devo of the human vertebral column. On homeotic transformations, pathologies and prenatal selection. Evol. Biol. 39:456-471
- Varela-Lasheras, I., Bakker A.J., van der Mije S.D., Metz J.A.J., Van Alphen J., Galis F. 2011. Breaking evolutionary and pleiotropic constraints in mammals. On sloths, manatees and homeotic mutations. EvoDevo 2011, 2:11
- Galis, F., Arntzen J.W., Lande R., 2010. Dollo’s law and the irreversibility of digit loss in Bachia. Evolution 64, 2466-2476
- Galis, F., van der Sluijs, I., van Dooren, T.J.M., Metz, J.A.J., Nussbaumer, M. (2007). Do large dogs die young? J. exp. Zool. B. 308:119-126.
- Galis, F., G.P. Wagner, and E. Jockusch (2003). Why is limb regeneration possible in amphibians but not in reptiles, birds and mammals? Evol. and Devel. 5, 208-220.
- Galis, F., 2001. Key innovations and radiations. In: The character concept in Evolutionary Biology. Ed. G.P. Wagner. Academic Press. London.
- Galis, F., van Alphen J.J.M, and J.A.J. Metz (2001). Why five fingers? Evolutionary constraints on digit numbers. Trends Ecol. Evol.16, 637-646.
- Galis, F. and J.A.J. Metz (2001). Testing the vulnerability of the phylotypic stage: on modularity and evolutionary conservation. J. Exp. Zool. (Mol. Dev. Evol.) 291, 195-204.
- Galis, F. 1999. Why do almost all mammals have seven cervical vertebrae? Developmental constraints, Hox genes and Cancer. J. exp. Zool. (Mol. Dev. Evol.) 285: 19-26.
- Galis, F. & E.G. Drucker, 1996. Pharyngeal biting mechanics in centrarchid- and cichlid fishes: Insights into a key evolutionary innovation. J. Evol. Biol. 9: 641-670.
- Galis, F. 1996. The application of functional morphology to evolutionary studies. Trends Ecol. Evol. 11 (3): 124-129.