CoachDe genen die dieren bouwen vormen een oude en gedeelde gereedschapskist: een paar honderd transcriptiefactoren en signaalroutes die al in de gemeenschappelijke voorouder van alle dieren aanwezig waren, en de verscheidenheid van de dieren komt vooral voort uit veranderingen in wanneer, waar en hoeveel zij tot expressie komen en niet in wat zij coderen. Diepe homologie: het gen Pax6 stuurt de vorming van het oog bij vliegen, inktvissen en muizen, wier ogen als organen niet homoloog zijn — een Pax6 van een muis dat op de poot van een vlieg tot expressie komt maakt daar een extra vliegenoog (Halder, Gehring, 1995). Cis-regulatoire evolutie: het verlies van bekkenstekels bij stekelbaarzen in zoet water is de verwijdering van één versterker van het gen Pitx1, terwijl het eiwit onaangeroerd blijft en elders nog dienst doet; het verlies van vleugelvlekken bij sommige fruitvliegen is een verandering in een versterker van yellow; het verlies van poten bij slangen een kapotte versterker van sonic hedgehog in het ledemaat. Verschuivingen van Hox: de grens van de expressie van Hoxc6 markeert bij muis, kip, gans en slang gelijkelijk de eerste borstwervel, bij wervel 7, 14, 23 en 3; het verlies van poten op het achterlijf bij insecten was het Hox-eiwit Ubx dat een onderdrukkend domein verwierf dat het potengen Distal-less uitzet, terwijl het dat bij kreeftachtigen niet doet. Heterochronie, een verandering in de tijdsordening van een ontwikkelingsprogramma, maakte van de axolotl een blijvende larve en van het menselijke gezicht dat van een jonge mensaap. De oude vraag hoe nieuwe vormen ontstaan wordt een vraag over regelend DNA: het grootste deel van het genoom dat voor de vorm telt is geen gen maar schakelaar.
Voorbeelden
Voorbeeld 23.7 (Vier vleugels)
De voorouders van de vliegen hadden vier vleugels, zoals libellen en bijen nog altijd; vliegen hebben er twee, met het achterste paar teruggebracht tot de halters. Bij vliegen komt Ultrabithorax in het derde borstsegment tot expressie en onderdrukt daar het vleugelprogramma — een honderdtal doelgenen, waarbij een halter een vleugel is met die genen uitgezet. De drievoudige mutant van Lewis, die in het derde segment geen werkzaam Ubx heeft, laat een tweede paar vleugels groeien: geen nieuwe structuur maar het vrijkomen van een oude. Bij vlinders komt Ubx ook in de achtervleugel tot expressie, en daar onderdrukt het de vleugel niet maar verandert het haar patroon: hetzelfde eiwit, een andere verzameling doelwitten. Vierhonderd miljoen jaar evolutie van de tweevleugeligen hing af van de beslissing van één gen in één segment, en één mutatie draait haar in één generatie terug — en daarom is de geschiedenis van de vorm leesbaar in de genen die haar bouwen.