Struktury homologiczne i analogiczne (z przykładami)

Homologiczne struktury człowieka, psa, ptaka i wieloryba. Źródło: Wikimedia Commons

Jakie są struktury homologiczne i analogiczne?

Struktury homologiczne Są częściami organizmu biologicznego, który łączy przodek, chociaż działają inaczej. analogiczne struktury Wykonują podobne funkcje. Porównując dwa procesy lub struktury, możemy przypisać je jako odpowiedniki i analogi.

Pojęcia te zyskały popularność po pojawieniu się teorii ewolucyjnej, a ich rozpoznanie i rozróżnienie są kluczem do udanej rekonstrukcji relacji filogenetycznych między istotami organicznymi.

Bazy teoretyczne

U dwóch gatunków postać jest zdefiniowana jako odpowiednik, jeśli został odziedziczony ze wspólnego przodka. Mogło to być intensywnie zmodyfikowane i niekoniecznie przedstawia tę samą funkcję.

Jeśli chodzi o analogie, niektórzy autorzy zwykle używają terminu homoplazja w sposób synonimowy i wymienny, odnosząc się do podobnych struktur obecnych u dwóch lub więcej gatunków i nie mają wspólnego bliskiego poprzednika.

Natomiast w innych źródłach termin analogia służy do wyznaczenia podobieństwa dwóch lub więcej struktur pod względem funkcji, podczas gdy homoplazja jest ograniczona do oceny podobnych struktur ze sobą, mówiąc morfologicznie.

Ponadto postać może być odpowiednikiem między dwoma gatunkami, ale stan charakteru nie. Pentadactila jest doskonałym przykładem tego faktu.

U ludzi i w krokodylach możemy odróżnić pięć palców. Jednak nosorożce mają struktury z trzema palcami, które nie są odpowiednikami, ponieważ ten warunek ewoluował niezależnie.

Zastosowanie niniejszych Warunków nie jest ograniczone do morfologii jednostki, można je również wykorzystać do opisania komórkowej, fizjologicznej, molekularnej itp.

Jak diagnozują się homologie i analogie?

Chociaż terminy homologia i analogia są łatwe do zdefiniowania, nie są łatwe do zdiagnozowania.

Może ci służyć: prawo Hardy-Weinberg

Zasadniczo biolodzy proponują, aby niektóre struktury były dla siebie homologiczne, jeśli istnieje korespondencja w pozycji związanej z innymi częściami ciała i korespondencji w strukturze, w przypadku składania struktury. Badania embriologiczne odgrywają również ważną rolę w diagnozie.

W ten sposób każda korespondencja, która może istnieć w formie lub w funkcji, nie jest użyteczną cechą diagnozowania homologii.

Dlaczego istnieją analogie?

W większości przypadków - ale nie we wszystkich - gatunki, które mają podobne cechy, zamieszkują regiony lub obszary o podobnych warunkach i podlegają porównywalnym ciśnieniu selektywnym.

Innymi słowy, gatunek rozwiązał problem w ten sam sposób, choć oczywiście nie świadomie, oczywiście.

Proces ten nazywa się zbieżną ewolucją. Niektórzy autorzy wolą oddzielić zbieżną ewolucję podobieństw.

Zbieżna lub zbieżna ewolucja prowadzi do tworzenia podobieństw powierzchniowych, które występują poprzez różnicowe ścieżki rozwoju. Z drugiej strony równoległość obejmuje podobne trasy rozwojowe.

Przykłady

Forma wrzecionowa u zwierząt wodnych

W erze arystotelesowskiej uznano, że wrzecionkowy wygląd ryby i wieloryba wystarczyło, aby grupować oba organizmy w szerokiej i nieprecyzyjnej kategorii „ryb”.

Jednak gdy dokładnie analizujemy wewnętrzną strukturę obu grup, możemy stwierdzić, że podobieństwo jest wyłącznie zewnętrzne i powierzchowne.

Stosując myślenie ewolucyjne, możemy założyć, że w ciągu milionów lat siły ewolucyjne skorzystały na wzrost częstotliwości osób wodnych, które przedstawiły tę konkretną formę.

Możemy również założyć, że ta morfologia wrzecionowa przyniosła pewne korzyści, takie jak minimalizacja tarcia i zwiększenie zdolności ruchowych w środowiskach wodnych.

Może ci służyć: wtórni konsumenci

Istnieje bardzo szczególny przypadek podobieństw między dwiema wodnymi grupami zwierząt: delfinami i już wymarłymi. Gdyby ciekawy czytelnik szukał wizerunku tej ostatniej grupy sauropsidów, mógłby łatwo pomylić go z delfinami.

Zęby w Anuro

Zjawisko, które może prowadzić do pojawienia się analogii jest odwrócenie postaci do jej przodków. W systematycznym zdarzenie to może być mylące, ponieważ nie wszystkie gatunki potomków będą stanowić te same cechy lub cechy.

Istnieją pewne gatunki żab, które przez ewolucyjne odwrócenie nabyły zęby w dolnej szczęce. „Normalny” stan żab jest brak zębów, chociaż ich wspólny przodek je posiadał.

Błędem byłoby zatem myślenie, że zęby tych osobliwych żab są homologiczne w odniesieniu do zębów innej grupy zwierząt, ponieważ nie nabyły ich od wspólnego przodka.

Podobne wśród australijskich torbaczy i ssaków z Ameryki Południowej

Podobieństwa, które istnieją między obiema grupami zwierząt pochodzą od przodka wspólnie -A ssaka, ale uzyskano różnie i niezależnie w australijskich grupach metod oraz w ssakach z Ameryki Południowej Euterios.

Kaktus

Przykłady analogii i homologii nie są ograniczone tylko do królestwa zwierząt, wydarzenia te są rozpowszechniane w złożonym i skomplikowanym drzewie życia.

W roślinach istnieje szereg adaptacji, które umożliwiają tolerancję na pustynne środowiska, takie jak soczyste łodygi, łodygi kolumnowe, ciernie z funkcjami ochrony i znaczna redukcja powierzchni dolistnej (liście).

Jednak nie jest poprawne grupowanie wszystkich roślin, które mają te cechy, takie jak kaktus, ponieważ osoby, które je noszą, nie nabyły ich od wspólnego przodka.

Może ci służyć: śmigło alfa: co to jest, struktura, znaczenie

W rzeczywistości istnieją trzy różne rodziny fanogamów: Euphorbiaceae, Cactaceae i Asclepidaceae, których przedstawiciele zbieżnie nabyli adaptacje do suchych środowisk.

Konsekwencje mylowania analogicznej struktury z odpowiednikiem

W biologii ewolucyjnej oraz w innych gałęziach biologii koncepcja homologii ma zasadnicze znaczenie, ponieważ pozwala nam ustalić filogeneza istot organicznych -jeden z najbardziej odpowiednich zadań obecnych biologów.

Należy podkreślić, że tylko cechy homologiczne właściwie odzwierciedlają wspólne pochodzenie organizmów.

Weź pod uwagę, że w pewnym badaniu chcemy wyjaśnić historię ewolucyjną trzech organizmów: ptaków, nietoperzy i myszy. Gdybyśmy wzięli na przykład charakterystykę skrzydeł do odbudowy naszej filogenezy, doszliby do niewłaściwego wniosku.

Tak jest, ponieważ ptaki i nietoperze przedstawiają skrzydła i zakładalibyśmy, że są one bardziej powiązane niż każda z myszy. Jednak wiemy apriorycznie Że zarówno myszy, jak i nietoperze są ssakami, więc są bardziej ze sobą powiązane niż każdy 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 odpowiedni wzór związku: nietoperz i mysz są bardziej ze sobą powiązane niż każdy z ptakiem.

Bibliografia

1. Hall, ur. K. (Ed.). (2012). Homologia: hierarchiczne podstawy biologii porównawczej. Academic Press.
2. Kardong, k. V. (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
3. Soler, m. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. Projekt South.