Homologe og analoge strukturer (med eksempler)

Homologe strukturer av et menneske, en hund, en fugl og en hval. Kilde: Wikimedia Commons

Hva er homologe og analoge strukturer?

De homologe strukturer De er deler av en biologisk organisme som deler en stamfar til felles, selv om de jobber annerledes. De analoge strukturer De utfører lignende funksjoner. Når vi sammenligner to prosesser eller strukturer, kan vi tildele dem som kolleger og analoger.

Disse begrepene fikk popularitet etter utseendet til evolusjonsteori, og deres anerkjennelse og distinksjon er nøkkelen til vellykket rekonstruksjon av fylogenetiske forhold mellom organiske vesener.

Teoretiske baser

Hos to arter er en karakter definert som en motpart hvis han har blitt arvet fra en stamfar til felles. Dette kan ha blitt intenst modifisert og presenterer ikke nødvendigvis den samme funksjonen.

Når det gjelder analogier, bruker noen forfattere vanligvis begrepet homoplasi på en synonym og utskiftbar måte, for å referere til de lignende strukturer som er til stede i to eller flere arter og ikke deler en vanlig nær forgjenger.

I motsetning til dette, i andre kilder, brukes begrepet analogi for å utpeke likheten til to eller flere strukturer når det gjelder funksjon, mens homoplasia er begrenset til å evaluere lignende strukturer med hverandre, morfologisk sett.

I tillegg kan en karakter være en motpart mellom to arter, men en karakter av karakter gjør det ikke. Pentadactila er et utmerket eksempel på dette faktum.

Hos mennesker og i krokodiller kan vi skille fem fingre. Neshorn har imidlertid strukturer med tre fingre som ikke er kolleger, siden denne tilstanden har utviklet seg uavhengig.

Bruken av disse begrepene er ikke begrenset til individets morfologi, de kan også brukes til å beskrive cellulære, fysiologiske, molekylære osv.

Hvordan diagnostiseres homologier og analogier?

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

Kan tjene deg: Hardy-Weinberg Law

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

På denne måten er ikke enhver korrespondanse som kan eksistere i form eller i funksjon et nyttig kjennetegn for å diagnostisere homologier.

Hvorfor eksisterer det analogier?

I de fleste tilfeller - men ikke i det hele tatt - er artene som har lignende egenskaper innbyggere regioner eller områder med lignende forhold og er utsatt for sammenlignbare selektive trykk.

Arten løste med andre ord et problem på samme måte, selv om de ikke er bevisst, selvfølgelig.

Denne prosessen kalles konvergent evolusjon. Noen forfattere foretrekker å skille den konvergente utviklingen av paralleller.

Konvergent eller konvergensutvikling fører til dannelse av overflatelikheter som oppstår gjennom differensielle utviklingsveier. Parallellisme derimot involverer lignende utviklingsveier.

Eksempler

Fusiform form hos vannlevende dyr

I den aristoteliske tiden ble det ansett at det fusiforme utseendet til en fisk og en hval var nok til å gruppere begge organismer i den brede og upresise kategorien "fisk".

Når vi nøye analyserer den interne strukturen til begge gruppene, kan vi imidlertid konkludere med at likheten er utelukkende ekstern og overfladisk.

Ved å bruke evolusjonær tenking, kan vi anta at de evolusjonære kreftene over millioner av år hadde fordel av økningen i frekvensen av vannlevende individer som presenterte denne spesielle formen.

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

Kan tjene deg: sekundære forbrukere

Det er et veldig spesielt tilfelle av likheter mellom to vannlevende dyregrupper: delfiner og allerede utdødde ichthyiosaurs. Hvis den nysgjerrige leseren så etter et bilde av denne siste gruppen av sauropsids, kunne han lett forvirre det med delfinene.

Tenner i Anuro

Et fenomen som kan føre til utseendet til analogier er reversering av en karakter til dens forfedres form. I det systematiske kan denne hendelsen være forvirrende, siden ikke alle etterkommerarter vil presentere de samme egenskapene eller funksjonene.

Det er noen arter av frosker som ved evolusjonær reversering ervervet tenner i underkjeven. Den "normale" tilstanden til frosker er fraværet av tenner, selv om deres felles stamfar hadde dem.

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

Like blant australske pungdyr og søramerikanske pattedyr

Likhetene som eksisterer mellom begge dyregrupper stammer fra en stamfar i felles -et pattedyr -men ble anskaffet differensielt og uavhengig i de australske gruppene av metoder og i de søramerikanske pattedyrene euterios.

Kaktus

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

Hos planter er det en serie tilpasninger som tillater toleranse for ørkenmiljøer, for eksempel saftige stengler, søylestammer, torner med beskyttelsesfunksjoner og betydelig reduksjon av bladoverflaten (blader).

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

Kan tjene deg: Alpha Propell: Hva er, struktur, betydning

Faktisk er det tre forskjellige familier av Fanerogamas: Euphorbiaceae, Cactaceae og Asclepiadaceae, hvis representanter konvergent skaffet seg tilpasninger til tørre miljøer.

Konsekvenser av å forvirre en analog struktur med en motpart

I evolusjonsbiologi, og i andre grener av biologi, er homologibegrepet grunnleggende, siden det lar oss etablere fylogeni av organiske vesener -en av de mest relevante oppgavene til nåværende biologer.

Det må understrekes at bare homologe egenskaper gjenspeiler den vanlige aner til organismer.

Tenk på at vi i en bestemt studie ønsker å belyse evolusjonshistorien til tre organismer: fugler, flaggermus og mus. Hvis vi for eksempel tok karakteristikken ved vingene for å gjenoppbygge vår fylogeni, ville vi kommet til en feil konklusjon.

Det er slik, fordi fugler og flaggermus presenterer vinger og vi antar at de er mer relatert til hverandre enn hver enkelt med musen. Vi vet imidlertid a priori At både mus og flaggermus er pattedyr, så de er mer relatert til hverandre enn hver enkelt med fuglen.

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

Påføring av denne nye visjonen vil vi finne det rette forholdsmønsteret: flaggermusen og musen er mer relatert til hverandre enn hver enkelt med fuglen.

Referanser

1. Hall, b. K. (Red.). (2012). Homologi: Hierarkialgrunnlaget for komparativ biologi. Akademisk presse.
2. Kardong, k. V. (2006). Virveldyr: Sammenlignende anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
3. Soler, m. (2002). Evolution: Grunnlaget for biologi. South Project.