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說明：種族發生史，圖中的Urbilaterian ancestor(亦稱為PDA；protostome-deuterostome ancestor)可能就是共同的始祖。 

Sean Carroll在1997提出這可能是個沒有化石證據的古生物學，或許可以從原口和後口生物中所表現的共同特徵去尋找PDA存在的證據。於是有一些基因被發現是共同影響著原口和後口生物的發育，像是Pax6之於眼球的發育；tinman / Nkx 2~5之於心臟的形成；tll、otd、ems等transcription factors之於頭的發育；以及Hox gene的表現情形與A-P 軸決定的相互關係等，都是共同存在於原口和後口生物之間的。

Hox gene的重要意義：

Hox gene中，可以提供給我們關於型態上轉變，以及在發育方面上很關鍵的線索。對於Hox基因而言，它的表現模式在各個生物體之間是非常類似的，也就是基因的3’端在anterior表現，而5’端在posterior表現，但是既然這麼類似的表現模式都存在各種不同的生物之中，又如何造成現在舉目所及的各種不同生物呢？

這可以分做五點來探討：

第一、改變Hox基因下游調控的基因，就可以使個體間產生差異。

第二、Hox基因如果本身發生改變的話，造成本身的性質發生改變，亦會影響個體發育上的差異。　

第三、改變在同一個區域中，Hox基因的表現狀況，也會造成該區域在不同個體上發育的不同。

第四、在不同區域之間改變Hox基因應該表現的情形也是一種原因。

第五、Hox基因表現量的不同亦會影響發育。

　

　

　

　

　

　

　

　

在第一種原因中的例子就是fly的halteres跟蝴蝶的hindwings，導致二者的不同是因為Hox基因下游的Ultrabithorax(Ubx)基因受到不一樣的調控所產生的結果。第二種原因的例子就是Dll基因與Ubx基因的interaction產生改變時，會看到在昆蟲的身上有不同的型態產生，像課本圖23.6中可以看到Hox基因發生突變產生連續10個poly A，進而影響了Dll基因的表現而產生不同綱的節肢動物；第三種原因中的例子則是Dll基因跟proleg發育的關聯性，因為Dll這個基因表現與Ubx跟abdA兩個homeodomain protein有關，而這兩個基因正與調控Hox基因的transcription模式有很大的關聯。所以當Ubx跟abdA兩個protein沒有作用的時候，Dll基因才得以表現誘導proleg的發育。第四種原因的例子則是像Ubx和abdA兩個不同的抑制因子，在不同體節之間的交互作用模式如果發生改變會定義出不同功能的附肢，像是負責運動的和負責攝食的附肢，如左圖中可以看到，在不同的甲殼綱生物中，顎足(maxillipe)的發育是不同的。最後一個原因的例子，是在Hox基因中如果發生突變或是錯過調控，而使Hox基因的表現數目不同，有可能會產生atavism，也就是隔代遺傳的現象；換句話說，可能會出現較早演化狀態的同種生物，另外在各種不同種類的生物中，像脊椎動物跟果蠅的Hox gene數目就不同，這也是一個很好的例子。

說明：fly的halteres跟蝴蝶的hindwings的不同是因為Hox基因下游的Ubx基因受到不一樣的調控所造成。　

說明：Dll基因與Ubx基因的interaction產生改變時，會看到在昆蟲的身上有不同的型態產生。

說明：性狀隔代遺傳的實例，可看出Hox gene表現量的影響。

說明：各物種之間，Hox gene數量上的不同。

發育相關性：

科學家們也發現，不僅僅是Hox基因，一些訊息傳導途徑在不同的生物之間也是非常類似，雖然可能是截然不同的蛋白，但是傳導途徑以及蛋白所扮演的功能，甚至於誘導發育的部位都極為相似。科學家們稱此現象為”deep homology”。這個現象以shh geme舉例說明，正常是表現在posterior的，今天在雞以及果蠅身上同時都使shh也在anterior的部位表現，可以看到在雞與果蠅身上都發現到多出來的構造(以limb formation為例子)，由此可以推測shh基因所影響的limb formation過程在雞與果蠅身上應該有一定程度的相似性。

生物在發育的過程中，都是受到極複雜且極細密的調控的，因此生物在發育上有所改變時，如果是採用牽一髮而動全身的演化方向的話，那麼有可能整個生物都被破壞，所以生物在發育的過程中，是採取模組（module）的方式形成整個個體的各部份，而此種方式就叫做模塊化（modularity）。而在發育的過程中，各個模組雖然是互相不連接的，但彼此卻會互相影響。

而模塊化的結果是使得生物發育的過程中會受到三個過程的改變，有可能是時間上或是空間上的：

一、Dissociation：

(1)Heterochrony：是指在不同生物的發生過程中，兩個發育事件發生的時間點有相對的改變。

例如：下圖中，sand lizard、chicken、Roe deer和spectral tarsier他們的眼睛和身體生長的相對時間點就彼此不一樣。

而胚胎發生的異時性可能使得幼體長成成體後的特徵有所不同，像是下圖中B. rostratus和B. occidentalis的腳。

　

(2)allometry：生物個體不同部位的發育速度不同所造成。而原因是有可能是因為改變了目標細胞對於生長激素的敏感度或是改變了產生生長激素的量。而這是造成門與門之間，體制不同的重要因素之一。

　例如：馬的腳趾，馬中趾的發育速度快於兩側的趾頭，而在演化的過程中，隨著體形的增大也使得腳腳大小的差距愈大，而最後變成了只有一雙腳趾。

　還有另一個例子是下圖中人和鯨的鼻骨，由於鯨的鼻骨和其他頭部的骨頭比起來速度快很多，因此變成有很長的鼻子，且具有特殊的功能。而人鼻骨的生長速度和頭部其他骨頭的生長速度比起來相對就比較慢，而使得人和鯨的鼻在形態和功能上都有所不同。

二、duplication and divergence：由於基因的重複（duplication），而使得在發生的過程中會有多餘的構造產生，再加上有相異性，而使得這多出來的構能夠獲得新的功能，而另外原本的那一份又可以保有原先應有的功能，使得多出來的那一份能夠有衍生出更多不同的功能。

在co-option也可以表現在形態上，例如在下圖中，哺乳類中耳的聽骨是從爬蟲類的下顎骨來的。當在爬蟲類中的方骨（quadrate）和關節骨（articular）的功能被齒骨（dentary）所取代之後，方骨變成了砧骨（incus），而關節骨變成了槌骨（malleus）。原本負責連結的組合在後來獲得了新的功能而變成負責聽覺。