進化発生生物学
ツールキットのバリエーションは、動物の形態学的進化の大部分を生み出した可能性がある。ツールキットは2つの方法で進化を推進することができる。ツールキット遺伝子は全く違うパターンで発現されうる。例えば、ダーウィンフィンチの種によって異なるくちばしの大きさが、BMP遺伝子の発現量に関連することまたはdistal-less遺伝子の発現が減り、ヘビが脚を失ったことなどが、挙げられる。あるいは、ツールキット遺伝子は、新しい機能を獲得することができる。例えば、同じdistal-less遺伝子には、多くの機能があり、脊椎動物の下顎のような多様な構造を制御し、ショウジョウバエの足、触角を形成し、蝶の翅の目のような模様のパターンをつくる。
1824-1826年にエティエンヌ・セールは進化発生の反復説を提唱したが、アリストテレスによって着想を得たヨハン・フリードリヒ・メッケルの1808年の考えが反映されている。彼らは、「より高等な」動物の胚の各段階は、「生物の大きな連鎖」の下の段階の動物の一連の段階を経る、つまり反復されると主張した。例えば、人間の胚は、最初は魚の胚ようにみえ、次に爬虫類、鳥類、哺乳動物とよく似た段階を経て、人間の胚になる、という観察にもとづく。発生学者のカール・エルンスト・フォン・ベーアは、1828年に、単一のボディープランに基づいて、「生物の大きな連鎖」のような線形の順序はないと主張し、これに反対した。フォン・ベーアは代わりに、4つの異なる動物のボディプランを提唱した。ヒトデのような放射状の動物、貝類のような軟体動物、ロブスターのような甲殻の動物、魚のような脊椎動物。その後、動物学者たちは、1866年にエルンスト・ヘッケルが反復説を唱えたにもかかわらず、概ねこの理論を放棄した。