Hoewel deze analyses op genoomschaal inzicht beginnen te verschaffen in de werking van selectie tijdens de ontwikkeling, kent deze benadering toch een aantal uitdagingen. Een daarvan is dat de expressieniveaus van veel regulerende genen tijdens de ontwikkeling stijgen, terwijl de ‘huishoudelijke’ genen constanter zijn. Als gevolg daarvan kan de vroege ontwikkeling lijken te zijn verrijkt voor huishoudelijke genen, zoals die welke nodig zijn voor mitose. Het is geen verrassing dat huishoudelijke genen in hoge mate geconserveerd zijn; dit kan resulteren in een misleidend beeld van de conservering in de zeer vroege ontwikkeling, zoals een studie heeft aangetoond. Evenzo kan het niet corrigeren voor testis-specifieke genen leiden tot een verkeerde indruk, omdat positieve selectie op deze genen waarschijnlijk eerder wordt aangedreven door spermacompetitie dan door stadium-specifieke verschillen in selectie op zich.
Gepubliceerde studies hebben soorten met relatief vergelijkbare ecologieën en levensgeschiedenissen beschouwd, een beperking die wordt opgelegd door het feit dat de huidige genoomprojecten op modelorganismen een beperkte fylogenetische verspreiding bestrijken. Het is echter al lang duidelijk dat de vroege ontwikkeling enorm kan verschillen tussen zelfs nauw verwante soorten. Het begrijpen van deze uitzonderingen op het behoud van de vroege ontwikkeling vormt een belangrijke uitdaging. Gevallen van extreme divergentie in de vroege ontwikkeling worden over het algemeen geïnterpreteerd als adaptaties gedreven door veranderingen in de levensgeschiedenis; zoals wijzigingen in de embryonale voeding, veranderde larvale verspreidings- en verdedigingsmechanismen, of door veranderingen in de embryonale omgeving. Onderzoek naar hoe omgevingsfactoren de evolutie van de vroege ontwikkeling sturen is nu mogelijk omdat nieuwe technologieën sequentie- en expressiegegevens op genoomschaal van vrijwel elk organisme binnen bereik brengen. Een mogelijke benadering is het vergelijken van soorten met verschillende levensgeschiedenissen of die in verschillende milieus leven (figuur 2). Parallelle veranderingen in ontwikkelingsdivergentie en -behoud langs vertakkingen die leiden tot evolutionair afgeleide levensgeschiedenissen kunnen een dieper inzicht verschaffen in de rol die aanpassing speelt bij het vormgeven van ontwikkeling.
Op zoek naar de effecten van veranderingen in levensgeschiedenis op ontwikkeling. De lijnen in rood tonen twee onafhankelijke verschuivingen naar lecithotrofe ontwikkeling (waarbij de larve zich niet voedt en dus een veel eenvoudigere morfologie heeft) bij euechinoïde zee-egels als gevolg van een toename van de maternale bijdragen . Door convergente veranderingen langs de rode lijnen te vergelijken met die langs de zwarte lijnen, kunnen we een indruk krijgen van de manieren waarop veranderingen in de moederbijdrage de evolutie van de ontwikkeling op genetisch niveau beïnvloeden.
Een andere belangrijke uitdaging vloeit voort uit het feit dat natuurlijke selectie zowel op niet-coderende als op coderende sequenties kan werken. Het is immers in de niet-coderende regulerende sequenties rond elk gen dat we een belangrijk deel van de genetische basis voor verschillen in expressie tussen soorten zouden kunnen verwachten te vinden. Alle tot nu toe gepubliceerde studies hebben selectie op coderende sequenties afgezet tegen genexpressie gedurende de levenscyclus. Er bestaan nu methoden om selectie in niet-coderende sequenties te testen, wat de deur opent naar analyses die ook selectie op regulatorische elementen omvatten. Dit zou inzichten kunnen opleveren die gemist zouden kunnen worden door analyses die alleen coderende sequenties in aanmerking nemen.
Het zijn spannende tijden voor evolutiebiologen, nu datasets op genoomschaal worden toegepast op een steeds groter scala aan problemen. Inzicht in hoe en waarom natuurlijke selectie differentieel werkt in de ontwikkeling is een van de eerste gevallen waarin sequentie en functionele vergelijkingen van het genoom zijn samengebracht om een klassiek probleem in de evolutionaire biologie aan te pakken. De tot dusver verrichte studies brengen een aantal intrigerende tendensen aan het licht, vooral met betrekking tot de potentiële effecten van veranderingen in genexpressie tijdens de vroege ontwikkeling. Maar dit is nog maar het begin. Hoewel er enkele netelige technische problemen zijn die moeten worden aangepakt, ligt de echte belofte in het toepassen van gegevens op genoomschaal op een veel breder scala van contrasten tussen soorten. Hoe verandert de genoombrede verdeling van selectie over de ontwikkeling wanneer nauw verwante soorten zeer verschillende habitats bewonen of sterk verschillen in hun levensgeschiedenis? Het bemonsteren van een breder scala van soortvergelijkingen kan een van de oudste raadsels in de evolutionaire ontwikkelingsbiologie oplossen: waarom ontwikkeling zo vaak over grote fylogenetische kloven geconserveerd is en toch soms spectaculair verschilt tussen nauw verwante soorten.