4.1 Úvod
Moderní syntézu umožnilo v roce 1926 koncepční oddělení přenosové a vývojové genetiky, které provedl T. H. Morgan, když neměl detailní znalosti o vývoji. Pro účely Syntézy měly geny význam pouze jako nositelé dědičnosti, nikoli jako účastníci generace fenotypů. Embryologie byla jednoduše „zaškatulkována“ a následně do značné míry ignorována (Gilbert, 1978; Amundson, 2001). V posledních 30 letech však evoluční i vývojoví biologové stále více uznávají, že opětovné otevření této škatulky může pomoci řešit důležité otázky v obou oborech. Ústřední otázkou moderní evoluční vývojové biologie („evo-devo“; Hall, 2000) je, jak může vývoj pomoci vysvětlit evoluční procesy a výsledky. Další otázkou je, jak může evoluční perspektiva prohloubit porozumění vývojovým procesům s ohledem na jejich funkce, evoluční původ a fylogenetické vzorce jejich zachování a změn. Tyto otázky jsou řešeny stále hlouběji a sofistikovaněji, zejména s tím, jak jsou stále výkonnější molekulární nástroje aplikovány na stále širší spektrum druhů (přehledy viz Raff, 1996; Gerhart a Kirschner, 1997; Hall, 1998; Carroll et al., 2001).
Podobně je tomu i v historii in silico modelů evoluce, které často zanedbávaly úroveň organizace mezi předávanou (tj. genetickou) informací a využitím této informace k určení další generace fenotypů. Pokud generativní algoritmy přemosťující tyto úrovně plní pouze výpočetní funkci, reprezentují biologický vývoj drasticky zjednodušeným (a tedy potenciálně zavádějícím) způsobem: většina skutečných vývojových procesů není invariantním, izomorfním mapováním genotypu na fenotyp. V biologickém světě jsou vývojové funkce, které integrují genetické informace a informace z prostředí a vytvářejí fenotypy, vysoce strukturované a samy se vyvíjejí. To znamená, že záleží na tom, co je v černé skříňce. Jakýkoli model, který ignoruje její strukturu a potenciál této struktury vyvíjet se, může být značně omezen ve své schopnosti reprezentovat evoluční procesy nebo předpovídat jejich výsledky – nemluvě o využití síly selekce (přirozené nebo umělé) k vývoji řešení daného funkčního nebo výpočetního problému.
Všeobecný význam vývoje pro evoluci je všeobecně uznáván: jak upozorňuje Amundson (2001), často opakovaný argument „kauzální úplnosti“, ačkoli není triviální, je „užitečný především pro kázání obráceným“. Složitější otázkou není, zda má vývoj význam, ale jak přesně a proč (a nakonec jak posoudit jeho význam ve vztahu k ostatním faktorům) (Amundson, 2001). V této kapitole popíšu tři aspekty vývoje, které mohou mít zvláštní význam pro modelování evolučního procesu: modularitu, schopnost reagovat na prostředí a schopnost ontogeneze (spíše než jen fenotypy, které vytváří) vyvíjet se. Nejedná se o vyčerpávající výčet; tyto tři rysy spíše ilustrují způsoby, jakými může mít struktura vývoje dalekosáhlý vliv na evoluci jak fenotypů dospělých, tak ontogenezí samotných.