Plik struktura homologiczna Są częściami organizmu biologicznego, które mają wspólnego przodka, podczas gdy analogiczne pełnią podobne funkcje. Porównując dwa procesy lub struktury, możemy przypisać je jako homologi i analogi.
Pojęcia te zyskały popularność po pojawieniu się teorii ewolucji, a ich rozpoznanie i rozróżnienie są kluczem do pomyślnej rekonstrukcji filogenetycznych relacji między istotami organicznymi..
Indeks artykułów
W przypadku dwóch gatunków cechę definiuje się jako homologiczną, jeśli pochodzi od wspólnego przodka. Mogło to zostać znacznie zmodyfikowane i niekoniecznie ma tę samą funkcję.
Jeśli chodzi o analogie, niektórzy autorzy często używają terminu homoplazja jako synonimów i zamiennie w odniesieniu do podobnych struktur, które są obecne w dwóch lub więcej gatunkach i nie mają wspólnego, bliskiego przodka..
Natomiast w innych źródłach termin analogia jest używany do określenia podobieństwa dwóch lub więcej struktur pod względem funkcji, podczas gdy homoplazja ogranicza się do oceny struktur podobnych do siebie, mówiąc morfologicznie..
Ponadto cecha może być homologiczna między dwoma gatunkami, ale status cechy nie może. Doskonałym przykładem tego jest pentadaktyl..
U ludzi i krokodyli możemy rozróżnić pięć palców, jednak nosorożce mają struktury z trzema palcami, które nie są homologiczne, ponieważ stan ten ewoluował niezależnie.
Stosowanie tych terminów nie ogranicza się do morfologii osobnika, można je również stosować do opisu cech komórkowych, fizjologicznych, molekularnych itp..
Chociaż terminy homologia i analogia są łatwe do zdefiniowania, nie są one łatwe do zdiagnozowania.
Ogólnie rzecz biorąc, biologowie twierdzą, że pewne struktury są względem siebie homologiczne, jeśli istnieje zgodność położenia względem innych części ciała i zgodność w strukturze, w przypadku gdy struktura jest złożona. W diagnostyce ważną rolę odgrywają również badania embriologiczne.
Zatem jakakolwiek zgodność, która może istnieć w formie lub funkcji, nie jest użyteczną cechą do diagnozowania homologii..
W większości przypadków - ale nie we wszystkich - gatunki o podobnych cechach zamieszkują regiony lub strefy o podobnych warunkach i podlegają porównywalnym presjom selekcyjnym..
Innymi słowy, gatunek rozwiązał problem w ten sam sposób, choć oczywiście nie świadomie..
Ten proces nazywa się konwergentną ewolucją. Niektórzy autorzy wolą oddzielić zbieżną ewolucję od podobieństw.
Zbieżna ewolucja lub konwergencja prowadzi do tworzenia powierzchownych podobieństw, które pojawiają się poprzez zróżnicowane ścieżki rozwojowe. Z drugiej strony równoległość obejmuje podobne ścieżki rozwojowe.
W czasach arystotelesowskich wrzecionowaty wygląd ryby i wieloryba uważano za wystarczający, aby zgrupować oba organizmy w szeroką i nieprecyzyjną kategorię „ryby”..
Kiedy jednak dokładnie przeanalizujemy wewnętrzną strukturę obu grup, możemy stwierdzić, że podobieństwo jest wyłącznie zewnętrzne i powierzchowne..
Stosując myślenie ewolucyjne, możemy założyć, że przez miliony lat siły ewolucyjne korzystały ze zwiększonej częstotliwości występowania osobników wodnych w tej konkretnej formie..
Możemy również założyć, że ta wrzecionowata morfologia przyniosła pewne korzyści, takie jak zminimalizowanie tarcia i zwiększenie zdolności lokomocyjnej w środowiskach wodnych..
Istnieje bardzo szczególny przypadek podobieństwa między dwiema grupami zwierząt wodnych: delfinami i wymarłymi już ichtiozaurami. Gdyby zaciekawiony czytelnik szukał zdjęcia tej ostatniej grupy zauropsydów, z łatwością mógłby go pomylić z delfinami..
Zjawiskiem, które może prowadzić do pojawienia się analogii, jest powrót postaci do jej przodkowej formy. W systemie systematycznym to zdarzenie może być mylące, ponieważ nie wszystkie gatunki potomne będą prezentować te same cechy lub cechy.
Istnieją gatunki żab, które w wyniku odwrócenia ewolucji nabyły zęby w dolnej szczęce. „Normalnym” stanem żab jest brak zębów, chociaż posiadał je ich wspólny przodek.
Dlatego błędem byłoby sądzić, że zęby tych osobliwych żab są homologiczne w stosunku do zębów innej grupy zwierząt, ponieważ nie nabyły ich od wspólnego przodka..
Podobieństwa, które istnieją między obiema grupami zwierząt, pochodzą od wspólnego przodka - ssaka - ale zostały nabyte w różny i niezależny sposób w australijskich grupach ssaków metaterian oraz w południowoamerykańskich ssakach eutherian..
Przykłady analogii i homologii nie ograniczają się wyłącznie do królestwa zwierząt, zdarzenia te są rozsiane po złożonym i zawiłym drzewie życia..
U roślin występuje szereg adaptacji, które pozwalają na tolerancję na środowiska pustynne, takie jak soczyste łodygi, łodygi kolumnowe, kolce z funkcjami ochronnymi i znaczne zmniejszenie powierzchni liści (liście).
Jednak nie jest poprawne grupowanie wszystkich roślin, które mają te cechy, jako kaktusy, ponieważ osoby, które je niosą, nie nabyły ich od wspólnego przodka..
W rzeczywistości istnieją trzy różne rodziny fanerogamów: Euphorbiaceae, Cactaceae i Asclepiadaceae, których przedstawiciele zbieżnie nabyli adaptacje do suchych środowisk..
W biologii ewolucyjnej i innych gałęziach biologii pojęcie homologii ma fundamentalne znaczenie, ponieważ pozwala nam ustalić filogenezę istot organicznych - jedno z najbardziej rzucających się w oczy zadań współczesnych biologów..
Należy podkreślić, że tylko cechy homologiczne odpowiednio odzwierciedlają wspólne pochodzenie organizmów..
Weź pod uwagę, że w pewnym badaniu chcemy wyjaśnić historię ewolucji trzech organizmów: ptaków, nietoperzy i myszy. Gdybyśmy na przykład wzięli pod uwagę charakterystykę skrzydeł, aby zrekonstruować naszą filogenezę, doszlibyśmy do błędnego wniosku.
Dlaczego? Ponieważ ptaki i nietoperze mają skrzydła i zakładamy, że są one bardziej spokrewnione ze sobą niż z myszą. Jednak wiemy apriorycznie że zarówno myszy, jak i nietoperze są ssakami, więc są ze sobą bardziej spokrewnieni niż z ptakiem.
Musimy więc szukać cech homologiczny które pozwalają nam poprawnie wyjaśnić wzór. Na przykład obecność włosów lub gruczołów sutkowych.
Stosując tę nową wizję, znajdziemy prawidłowy wzór relacji: nietoperz i mysz są ze sobą bardziej spokrewnieni niż każde z ptakiem..
Jeszcze bez komentarzy