Het signaalcentrumꜛ

Embryo's van dieren hebben een zogeheten signaalcentrum, van waar uit de groei van het bouwplan wordt geregeld. Een kleine verandering in dit centrum kan leiden tot wezens met een radicaal ander bouwplan. Een belangrijke verandering kan zijn de overgang van een twee- naar een veelzijdig symmetrisch bouwplan. In het geval van een tweezijdig symmetrisch lichaam ontstaat er een lengteas.

Een zogeheten HOX-genꜛ (er zijn vier HOX-familiesꜛ van zulke genen) schakelt een complex van andere genen aan of uit, waarbij het zich oriënteert op de afstand tot het signaalcentrum, of op de plaats langs de lengteas. Iedere plaats in een embryo wordt gekenmerkt door een specifieke combinatie van HOX-genen die aan dan wel juist uit staan.

Zo is de overgang van hagedis (met weinig ribben en wel voorpoten) naar slang (met veel ribben en geen voorpoten) het effect van een kleine mutatie in een HOX-gen — de achterpoten kunnen op vergelijkbare wijze verdwenen zijn (Genesis 3:14). Overigens is een fossiele slang met kleine achterpootjes gevonden: Eupodophis descouensiꜛ.

Ook hier geldt een sterk netwerkeffect: dezelfde HOX-genen hebben zeer verschillende effecten in verschillende delen van het lichaam.

((Uitwerken: dit zou de Cambrische explosie kunnen helpen verklaren, maar niet het feit dat sindsdien nooit meer een nieuw bouwplan is ontstaan. De hypothese dat er in het Cambrium nog geen vijanden waten, en dus allerlei inferieure dieren kans van overleven en doorevolueren hadden, terwijl die later geen kans meer maakten voldoet niet: ook wezens die later weer uitstierven zouden sporen na laten, en ook in het Cambrium waren er effectieve generieke predatoren om inferieure dieren te doen uitsterven — in die tijd hoefden jagers nog niet zo heel efficiënt te zijn om effectief te zijn. En er zullen altijd eilanden en dergelijke beschermde omgevingen zijn geweest.

Overigens leert de Bijbel wellicht een extreme vorm van Cambrische explosie: in enkele dagen ontstonden de hoofdgroepen. Als alle huidige hoofdvormen al in de potentie van de HOX-genen aanwezig waren kunnen die door mutatie in zeer korte tijd actueel geworden zijn. Dan volgt ook dat er sindsdien geen hoofdvormen meer bijgekomen zijn: de gehele potentie is al actueel.))

Bij planten werkt ook iets dergelijks. Het hormoon auxineꜛ wordt in wortelpunten rondgepompt op een karakteristieke manier: cellen in het centrum pompen de auxine puntwaarts, en cellen in de wortelwand pompen het juist weg van de punt. Een tussenlaag pompt auxine van de wand naar het centrum, zodat het gevolg een concentratiedifferentieel is: hoe dichter bij de punt, des te hoger de concentratie. Welnu, de auxineconcentratie bepaalt het groeigedrag van de cel: bij lage concentratie is dat strekking en differentiatie in verschillende celtypen, bij matige concentratie normale deling, en bij hoge concentratie deling in stamcellen. Op die wijze bestaat de wortelpunt geheel uit stamcellen, en „rijpt” de wortel als de punt verder is gegroeid. Waarschijnlijk stuurt hetzelfde mechanisme ook de bladgroei.

((Bij gewervelden lijkt de aanleg van ogen getriggerd te worden door de activiteit van het enzym E-NTPDase2ꜛ, dat ATPꜛ omzet in ADPꜛ. Aanwezigheid in een embryocel van dit enzym plus een hoge concentratie ATP start het proces dat leidt tot de bouw van een oog, ook op abnormale plaatsen. Mensen met een gemuteerd gen voor E-NTPDase2 hebben zware afwijkingen aan gezicht of ogen.))