Although these genome-scale analyses are beginning to provide insights into the action of selection across development, the approach faces several challenges. Jednym z nich jest to, że poziom ekspresji wielu genów regulacyjnych wzrasta podczas rozwoju, podczas gdy geny „pilnujące” są bardziej stałe. W rezultacie wczesny rozwój może wydawać się wzbogacony o geny porządkowe, takie jak te wymagane do mitozy. Geny porządkowe są, co nie jest zaskakujące, wysoce konserwatywne; może to skutkować mylącym obrazem konserwacji w bardzo wczesnym rozwoju, jak wskazano w jednym z badań. Podobnie, brak korekty dla genów specyficznych dla jądra może prowadzić do fałszywego wrażenia, ponieważ pozytywna selekcja na tych genach jest prawdopodobnie napędzana przez konkurencję plemników, a nie specyficzne dla danego etapu różnice w selekcji per se.
Opublikowane badania uwzględniły gatunki o stosunkowo podobnej ekologii i historii życia, ograniczenie nałożone przez fakt, że obecne projekty genomowe na organizmach modelowych obejmują ograniczoną dystrybucję filogenetyczną. Jednak od dawna wiadomo, że wczesny rozwój może się ogromnie różnić nawet między blisko spokrewnionymi gatunkami. Zrozumienie tych wyjątków od zachowania wczesnego rozwoju stanowi ważne wyzwanie. Przypadki skrajnych różnic we wczesnym rozwoju są zazwyczaj interpretowane jako adaptacje spowodowane zmianami w historii życia, takimi jak modyfikacje w odżywianiu embrionalnym, zmienione mechanizmy dyspersji larwalnej i obrony lub zmiany w środowisku embrionalnym. Badanie, jak czynniki środowiskowe wpływają na ewolucję wczesnego rozwoju jest obecnie możliwe dzięki nowym technologiom, które umożliwiają uzyskanie danych o sekwencji i ekspresji genomu z praktycznie każdego organizmu. Jedno z możliwych podejść polega na porównywaniu gatunków o różnej historii życia lub zamieszkujących różne środowiska (Ryc. 2). Równoległe zmiany w rozwojowej dywergencji i zachowaniu wzdłuż gałęzi prowadzących do ewolucyjnie pochodnych historii życia mogą zapewnić głębsze zrozumienie roli, jaką adaptacja ma w kształtowaniu rozwoju.
Poznanie wpływu zmian w historii życia na rozwój. Linie w kolorze czerwonym pokazują dwa niezależne przesunięcia w kierunku rozwoju lecytotroficznego (w którym larwa nie odżywia się, a więc ma znacznie prostszą morfologię) u jeżowców euechinoidalnych w wyniku wzrostu wkładu matek. Porównując zbieżne zmiany wzdłuż czerwonych lineaży z tymi wzdłuż czarnych lineaży, możemy uzyskać poczucie, w jaki sposób zmiany w udziale matek wpływają na ewolucję rozwoju na poziomie genetycznym.
Inne ważne wyzwanie wynika z faktu, że dobór naturalny może działać na niekodujących, jak i kodujących sekwencjach. Istotnie, to właśnie w niekodujących sekwencjach regulacyjnych wokół każdego genu możemy oczekiwać, że znajdziemy ważną część genetycznej podstawy rozbieżności w ekspresji między gatunkami. Wszystkie opublikowane do tej pory badania przeciwstawiały selekcję na sekwencje kodujące ekspresji genów w całym cyklu życia. Obecnie istnieją metody pozwalające na badanie selekcji w sekwencjach niekodujących, co otwiera drzwi do analiz uwzględniających selekcję na elementach regulacyjnych. To może dostarczyć wgląd, który może być pominięty przez analizy, które rozważają tylko sekwencje kodujące.
To są ekscytujące czasy dla biologów ewolucyjnych, ponieważ zestawy danych o skali genomu są stosowane do coraz szerszego zakresu problemów. Zrozumienie, jak i dlaczego dobór naturalny działa inaczej w całym rozwoju, jest jednym z pierwszych przypadków, w których sekwencja i funkcjonalne porównania w całym genomie zostały zebrane razem, aby rozwiązać klasyczny problem w biologii ewolucyjnej. Dotychczasowe badania wskazują na pewne intrygujące tendencje, zwłaszcza dotyczące potencjalnego wpływu zmian w ekspresji genów we wczesnym okresie rozwoju. Ale to dopiero początek. Chociaż istnieją pewne drażliwe problemy techniczne, którymi należy się zająć, prawdziwa obietnica leży w zastosowaniu danych ze skali genomu do znacznie szerszego zakresu kontrastów między gatunkami. Jak zmienia się rozkład selekcji w całym genomie, gdy blisko spokrewnione gatunki zajmują bardzo różne siedliska lub znacznie różnią się pod względem historii życia? Próbkowanie szerszego zakresu porównań między gatunkami może rozwiązać jedną z najstarszych zagadek biologii ewolucyjnego rozwoju: dlaczego rozwój jest tak często zachowany w rozległych filogenetycznych przepaściach, a jednocześnie czasami spektakularnie zróżnicowany wśród blisko spokrewnionych gatunków.
.