Homologe og analoge strukturer (med eksempler)

1639
Simon Doyle

De homolog struktur De er deler av en biologisk organisme som deler en felles forfader, mens analoge utfører lignende funksjoner. Når vi sammenligner to prosesser eller strukturer, kan vi tildele dem som homologer og analoger.

Disse konseptene ble populære etter fremveksten av evolusjonsteorien, og deres anerkjennelse og distinksjon er nøkkelen til vellykket rekonstruksjon av fylogenetiske forhold mellom organiske vesener..

Kilde: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); oversettelse av Angelito7 [CC0], via Wikimedia Commons

Artikkelindeks

  • 1 Teoretiske baser
  • 2 Hvordan diagnostiseres homologier og analogier??
  • 3 Hvorfor finnes analogier?
  • 4 Eksempler
    • 4.1 -Fusiform form hos akvatiske dyr
    • 4.2 - Tenner i anuraner
    • 4.3-likheter mellom australske pungdyr og søramerikanske pattedyr
    • 4.4 Kaktus
  • 5 Konsekvenser av å forveksle en analog struktur med en homolog struktur
  • 6 Referanser

Teoretiske baser

I to arter defineres et trekk som homologt hvis det er avledet fra en felles forfader. Dette kan ha blitt omfattende endret og har ikke nødvendigvis den samme funksjonen.

Når det gjelder analogier, bruker noen forfattere ofte begrepet homoplasi synonymt og om hverandre for å referere til lignende strukturer som er tilstede i to eller flere arter og ikke deler en nær felles forfader..

I kontrast, i andre kilder, brukes begrepet analogi for å betegne likheten mellom to eller flere strukturer når det gjelder funksjon, mens homoplasi er begrenset til å evaluere strukturer som ligner hverandre, morfologisk sett..

Dessuten kan et trekk være homologt mellom to arter, men en egenskapsstatus kan ikke. Pentadactyl er et utmerket eksempel på dette faktum..

Hos mennesker og krokodiller kan vi skille mellom fem fingre, men neshorn har strukturer med tre fingre som ikke er homologe, siden denne tilstanden har utviklet seg uavhengig.

Anvendelsen av disse begrepene er ikke begrenset til morfologien til individet, de kan også brukes til å beskrive cellulære, fysiologiske, molekylære egenskaper, etc..

Hvordan diagnostiseres homologier og analogier??

Selv om begrepene homologi og analogi er enkle å definere, er de ikke enkle å diagnostisere.

Generelt uttaler biologer at visse strukturer er homologe med hverandre, hvis det er korrespondanse i posisjonen i forhold til andre deler av kroppen og korrespondanse i strukturen, i tilfelle strukturen er sammensatt. Embryologiske studier spiller også en viktig rolle i diagnosen.

Dermed er enhver korrespondanse som kan eksistere i form eller funksjon ikke en nyttig funksjon for diagnostisering av homologier..

Hvorfor er det analogier?

I de fleste tilfeller - men ikke alle - arter med lignende egenskaper, bor i regioner eller soner med lignende forhold og er utsatt for sammenlignbare selektive trykk..

Med andre ord løste arten et problem på samme måte, men selvfølgelig ikke bevisst..

Denne prosessen kalles konvergent evolusjon. Noen forfattere foretrekker å skille konvergent evolusjon fra paralleller.

Konvergent evolusjon eller konvergens fører til dannelsen av overfladiske likheter som oppstår gjennom differensielle utviklingsveier. Parallelisme involverer derimot lignende utviklingsveier.

Eksempler

-Spindelform hos akvatiske dyr

I aristotelisk tid ble det spindelformede utseendet til en fisk og en hval ansett som tilstrekkelig til å gruppere begge organismer i den brede og upresise kategorien "fisk"..

Men når vi nøye analyserer den interne strukturen til begge grupper, kan vi konkludere med at likheten utelukkende er ekstern og overfladisk..

Når vi bruker evolusjonær tenkning, kan vi anta at evolusjonskrefter i løpet av millioner av år har hatt fordeler av den økte frekvensen av vannindivider som presenterer denne spesielle formen..

Vi kan også anta at denne fusiforme morfologien ga noen fordeler, for eksempel å minimere friksjon og øke bevegelseskapasiteten i vannmiljøer..

Det er et veldig spesielt tilfelle av likheter mellom to grupper av akvatiske dyr: delfiner og de nå utryddede ichthyosaurene. Hvis den nysgjerrige leseren skulle lete etter et bilde av denne siste gruppen av sauropsider, kunne de lett forveksle det med delfiner..

-Tenner i anuraner

Et fenomen som kan føre til utseendet til analogier er reversering av et tegn til dets forfedre form. I det systematiske kan denne hendelsen være forvirrende, siden ikke alle etterkommende arter vil ha samme egenskaper eller trekk.

Det er noen arter av frosker som, ved evolusjonær reversering, fikk tenner i underkjeven. Froskens "normale" tilstand er fraværet av tenner, selv om deres felles forfader hadde dem.

Dermed ville det være en feil å tro at tennene til disse særegne froskene er homologe med tennene til en annen dyregruppe, siden de ikke skaffet dem fra en felles forfader..

-Likheter mellom australske pungdyr og søramerikanske pattedyr

Likhetene som eksisterer mellom begge dyregruppene kommer fra en felles forfader - et pattedyr -, men de ble anskaffet differensielt og uavhengig av de australske gruppene av metatyrpattedyr og i de søramerikanske eutherianpattedyrene..

Kaktus

Eksemplene på analogi og homologi er ikke bare begrenset til dyreriket, disse hendelsene er spredt gjennom hele det komplekse og intrikate livets tre..

I planter er det en rekke tilpasninger som tillater toleranse mot ørkenmiljøer, som saftige stengler, søylestengler, pigger med beskyttende funksjoner og en betydelig reduksjon i bladoverflaten (blader).

Det er imidlertid ikke riktig å gruppere alle plantene som har disse egenskapene som kaktus, siden individene som bærer dem ikke skaffet dem fra en felles forfader..

Faktisk er det tre forskjellige familier av phanerogams: Euphorbiaceae, Cactaceae og Asclepiadaceae, hvis representanter konvergerte tilegnet tilpasninger til tørre miljøer..

Konsekvenser av å forveksle en analog struktur med en homolog

I evolusjonær biologi, og i andre grener av biologien, er begrepet homologi grunnleggende, siden det lar oss etablere fylogenien til organiske vesener - en av de mest iøynefallende oppgavene til nåværende biologer..

Det skal understrekes at bare homologe egenskaper tilstrekkelig gjenspeiler organismenes felles forfedre..

Tenk på at vi i en bestemt undersøkelse vil belyse evolusjonshistorien til tre organismer: fugler, flaggermus og mus. Hvis vi for eksempel tok det som er karakteristisk for vinger for å rekonstruere fylogenien vår, ville vi komme til feil konklusjon.

Hvorfor? Fordi fugler og flaggermus har vinger, og vi antar at de er mer relatert til hverandre enn hver for musen. Imidlertid vet vi a priori at både mus og flaggermus er pattedyr, så de er mer relatert til hverandre enn hver for fuglen.

Så vi må se etter egenskaper homolog som gjør det mulig å belyse mønsteret riktig. For eksempel tilstedeværelsen av hår eller brystkjertler.

Ved å bruke denne nye visjonen vil vi finne det rette mønsteret av forhold: flaggermusen og musen er mer relatert til hverandre enn hverandre til fuglen..

Referanser

  1. Arcas, L. P. (1861). Element av zoologi. Gabriel Alhambra Printing.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Panamerican Medical Ed..
  3. Hall, B. K. (red.). (2012). Homologi: Det hierarkiske grunnlaget for komparativ biologi. Akademisk presse.
  4. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L. E. (2012). Begrepet homologi som grunnlag for å evaluere utviklingsmekanismer: utforske selektiv oppmerksomhet gjennom hele levetiden. Utviklingspsykobiologi55(1), 76-83.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F., og Eichhorn, S. E. (1992). Plantebiologi (Bind 2). Omvendt.
  7. Soler, M. (2002). Evolusjon: grunnlaget for biologi. Sør-prosjektet.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.