En biología del desarrollo, la heterocronía abarca a todos aquellos cambios en el ritmo de los procesos ontogenéticos que dan lugar a transformaciones de la forma y tamaño de los organismos. En este proceso se distinguen dos componentes fundamentales: (I) el comienzo y el término del proceso; y (II) el ritmo al que este se produce. El término heterocronía es relativo: un proceso de desarrollo en una especie sólo puede ser descrito como heterocrónico en relación con el mismo proceso en otra especie (considerada como el estado basal o ancestral) que opera con diferentes tiempos de comienzo y fin, y/o a diferentes ritmos.
El término heterocronía fue acuñado por Ernst Haeckel para referirse a una de las excepciones de la recapitulación. El primer desarrollo sistemático de la teoría de la heterocronía se debe a Gavin de Beer (1930, 1940, 1951, 1958), que a su vez estuvo muy influido por el descubrimiento de Richard Goldschmidt de que los genes podían afectar las tasas de los procesos de desarrollo y fisiológicos (Goldschmidt, 1918, 1938). Si los genes controlaban tales tasas y si el desarrollo está vinculado a la evolución, entonces la heterocronía podía ser un mecanismo evolutivo importante. En 1977 Stephen Jay Gould recuperó la teoría de de Beer en su modelo del reloj. Dos años más tarde, en un artículo publicado junto a Pere Alberch, David B. Wake y Oster, se logró la formalización matemática de dicho modelo conceptual en la siguiente ecuación diferencial:
La heterocronía es el mecanismo por el que se obtienen distintos resultados fenotípicos:
Los cambios en el ritmo (shifts) de la expresión genética pueden producir cambios significativos en el patrón filogenético. Por ejemplo, Koch et al. (2000) han estudiado dos mutaciones que producen morfologías muy distintas en las alas de las mariposas Papilio glaucus y Bicyclus anynana. Kim et al. (2000) han estudiado patrones de expresión del gen hairy, fundamental en el establecimiento de la segmentación en tres especies de Drosófila. Los autores sostienen que las heterocronías genéticas pueden estar correlacionadas con cambios en el número de segmentos.
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