Body plan

Plán těla, neboli tělesná forma, je v podstatě plán způsobu, jakým je tělo organismu rozvrženo. Symetrie organismu, jeho počet tělesných segmentů a počet končetin jsou všechny aspekty jeho plánu těla. Jednou z klíčových otázek vývojové biologie je vývoj tělesných plánů tak odlišných, jako jsou plány hvězdice, kapradiny nebo savce, od společného biologického dědictví, a zejména to, jak radikální změny v tělesných plánech nastaly v průběhu geologického času.

Plány těla u většiny druhů se zdají být řízeny souborem genů známých jako homeoboxí geny, které se podílejí na regulaci vývoje (morfogeneze) zvířat, hub a rostlin.

Konkrétní podskupinou homeoboxových genů jsou Hoxovy geny, které se nacházejí ve speciálním genovém clusteru, Hoxově clusteru (nazývaném také Hoxův komplex). Hoxovy geny fungují při vzorování tělesné osy. Tím, že poskytují identitu konkrétních tělesných oblastí, určují Hoxovy geny, kde budou končetiny a další tělesné segmenty růst ve vyvíjejícím se plodu nebo larvě.
Mutace v kterémkoli z těchto genů mohou vést k růstu extra, typicky nefunkčních tělesných částí u bezobratlých, například komplexu aristapadia u Drosophily, což má za následek, že noha roste z hlavy místo antény a je způsobena vadou jediného genu (tato mutace je také známá jako Antennapedia). Mutace v Hoxových genech obratlovců obvykle vede ke spontánnímu potratu.

Jedním z překvapivějších a možná i protichůdných výsledků takového výzkumu v evoluční vývojové biologii, který se v tomto období provádí, je, že jak rozmanitost tělesných plánů, tak morfologie v organismech napříč mnoha fylami se nutně neodráží v podobné rozmanitosti na úrovni genetických sekvencí řídících vývoj. Jak ostatně poznamenali Gerhart a Kirschner (1997), je zde zjevný paradox: „kde nejvíce očekáváme, že najdeme variaci, najdeme konzervaci, nedostatek změny“.

Raný tetrapod: ichtystega

Současná škála tělesných plánů zdaleka nevyčerpává možné vzorce pro suchozemský život: zdá se, že ediakarská biota obsahuje mnoho druhů a taxonů s tělesnými plány zcela odlišnými od těch, které se vyskytují v současnosti žijících organismech.

Nejčastěji viděným tělesným plánem je plán tetrapodu, který zahrnuje všechny savce, ptáky, obojživelníky a plazy. Některé skupiny zvířat, jako jsou kytovci, netopýři a většina ptáků, byly modifikovány (např. přední končetiny se stávají křídly nebo ploutvemi), ale přesto se stále jedná o tetrapody.

Mnoho tělesných plánů selhalo, jako v dávno vyhynulých trichordatech.

Nejpestřejší sbírka známých tělesných forem se nachází v Burgesské břidlici, ve které sesuv půdy uvěznil mnoho živých tvorů v kambrijském moři a ukázal všechny různé tělesné formy, které vznikly (až později zanikly) během kambrijského výbuchu.

Jedním z běžných témat science fiction je výskyt mimozemských bytostí, jejichž popisy sahají od jednoduchých variant lidské anatomie až po bytosti s tělesnými plány divoce odlišnými od všech nalezených na Zemi. Obor exobiologie se pokouší tyto a podobné spekulace přenést do sféry seriózního vědeckého zkoumání.