ZA homologia jest to struktura, narząd lub proces u dwóch osób, które można przypisać wspólnemu pochodzeniu. Korespondencja nie musi być identyczna, strukturę można modyfikować w każdej badanej linii. Na przykład członkowie kręgowców są do siebie homologiczni, ponieważ strukturę można prześledzić wstecz do wspólnego przodka tej grupy..
Homologie stanowią podstawę biologii porównawczej. Można go badać na różnych poziomach, w tym na cząsteczkach, genach, komórkach, narządach, zachowaniu i tak dalej. Dlatego jest to kluczowe pojęcie w różnych dziedzinach biologii..
Indeks artykułów
Homologia jest pojęciem powiązanym z klasyfikacją i badaniami morfologii na przestrzeni dziejów, a jego korzenie znajdują się w anatomii porównawczej. Było to już zjawisko wyczuwane przez myślicieli takich jak Arystoteles, którzy byli zaznajomieni z podobnymi strukturami u różnych zwierząt..
Belon w roku 1555 opublikował pracę przedstawiającą serię porównań między szkieletami ptaków i ssaków.
W przypadku Geoffroy Saint-Hilaire istniały formy lub kompozycje w strukturach, które mogły różnić się organizmami, ale nadal istniała pewna stałość w relacji i związku z sąsiednimi strukturami. Jednak Saint Hilaire opisał te procesy jako analogiczne.
Chociaż termin ten miał swoich poprzedników, historycznie przypisuje się go zoologowi Richardowi Owenowi, który zdefiniował go jako: „ten sam organ u różnych zwierząt w każdej wariacji formy i funkcji”.
Owen wierzył w niezmienność gatunków, ale uważał, że zgodność między strukturami organizmów wymaga wyjaśnienia. Z przed-darwinowskiego i antyewolucyjnego punktu widzenia, Owen skupił się w swojej koncepcji na „archeotypach” - swoistym schemacie lub planie, którym kierowały się grupy zwierząt..
Obecnie termin homologia definiuje się jako dwie struktury, procesy lub cechy, które mają wspólnego przodka. Oznacza to, że strukturę można prześledzić w czasie do tej samej cechy u wspólnego przodka..
Homologia seryjna to szczególny przypadek homologii, w którym istnieje podobieństwo między kolejnymi i powtarzającymi się częściami w tym samym organizmie (dwa gatunki lub dwa osobniki nie są już porównywane).
Typowymi przykładami homologii seryjnych są łańcuchy kręgów w kręgosłupie kręgowców, kolejne łuki skrzelowe i segmenty mięśni biegnące wzdłuż ciała..
Na poziomie molekularnym możemy również znaleźć homologie. Najbardziej oczywiste jest istnienie wspólnego kodu genetycznego dla wszystkich żywych organizmów..
Nie ma powodu, dla którego dany aminokwas jest powiązany z określonym kodonem, ponieważ jest to wybór arbitralny - tak samo, jak arbitralny jest język ludzki. Nie ma powodu, by tak nazywać „krzesło”, ale robimy to, bo nauczyliśmy się go od kogoś, naszego przodka. To samo dotyczy kodu.
Najbardziej logicznym powodem, dla którego wszystkie organizmy mają wspólny kod genetyczny, jest to, że wspólny przodek tych form używał tego samego systemu.
To samo dotyczy szeregu szlaków metabolicznych obecnych w wielu organizmach, takich jak na przykład glikoliza..
Pojawienie się biologii molekularnej i zdolności do sekwencjonowania ustąpiło miejsca pojawieniu się nowego terminu: głębokiej homologii. Odkrycia te pozwoliły nam stwierdzić, że chociaż dwa organizmy różnią się pod względem morfologii, mogą mieć wspólny wzór regulacji genetycznej..
Zatem głęboka homologia wprowadza nową perspektywę do ewolucji morfologicznej. Po raz pierwszy termin ten został użyty w artykule Influence prestiżowego magazynu Natura pod tytulem: Skamieniałości, geny i ewolucja kończyn zwierząt.
Shubin et al., Autorzy artykułu definiują to jako „istnienie szlaków genetycznych zaangażowanych w regulację służącą budowaniu cech u zwierząt odmiennych pod względem morfologicznym i odległych filogenetycznie”. Innymi słowy, głębokie homologie można znaleźć w analogicznych strukturach..
Gen Pax6 odgrywa niezastąpioną rolę w tworzeniu wzroku u mięczaków, owadów i kręgowców. Geny Hox, z drugiej strony są ważne dla budowy kończyn ryb i czworonogów. Oba są przykładami głębokich homologii.
Jeśli chcesz zbadać podobieństwo między dwoma procesami lub strukturą, możesz to zrobić pod względem funkcji i wyglądu, a nie tylko zgodnie z kryterium wspólnego przodka.
Zatem istnieją dwa powiązane terminy: analogia, która opisuje cechy o podobnych funkcjach i może mieć wspólnego przodka, ale nie musi..
Z drugiej strony homoplazja odnosi się do struktur, które po prostu wyglądają podobnie. Chociaż terminy te powstały w XIX wieku, zyskały popularność wraz z pojawieniem się idei ewolucyjnych..
Na przykład skrzydła motyli i ptaków pełnią tę samą funkcję: lot. W związku z tym możemy stwierdzić, że są one analogiczne, jednak nie możemy prześledzić ich pochodzenia do wspólnego przodka ze skrzydłami. Z tego powodu nie są to struktury homologiczne.
To samo dotyczy skrzydeł nietoperzy i ptaków. Jednak kości, które one tworzą, są względem siebie homologiczne, ponieważ możemy prześledzić wspólne pochodzenie tych linii, które mają wspólny wzór kości kończyn górnych: kości ramiennej, sześciennej, promieniowej, paliczków itp. Należy pamiętać, że warunki nie wykluczają się wzajemnie.
Homoplazja może być odzwierciedlona w podobnych strukturach, takich jak płetwy delfina i żółwia.
Homologia jest kluczowym pojęciem w biologii ewolucyjnej, ponieważ tylko ona odzwierciedla
właściwie wspólne pochodzenie organizmów.
Jeśli chcemy zrekonstruować filogenezę, aby ustalić związki pokrewieństwa, pochodzenia i pochodzenia dwóch gatunków, i przez pomyłkę użyjemy cechy, która ma tylko wspólną formę i funkcję, doszlibyśmy do błędnych wniosków.
Na przykład, jeśli chcemy określić relacje między nietoperzami, ptakami i delfinami i omyłkowo użyć skrzydeł jako postaci homologicznej, doszlibyśmy do wniosku, że nietoperze i ptaki są ze sobą bardziej spokrewnieni niż nietoperz z delfinem..
Apriorycznie Wiemy, że ten związek nie jest prawdziwy, ponieważ wiemy, że nietoperze i delfiny są ssakami i są ze sobą bardziej spokrewnione niż każda grupa z ptakami. Dlatego musimy używać znaków homologicznych, takich jak między innymi gruczoły sutkowe, trzy małe kości ucha środkowego..
Jeszcze bez komentarzy