Homologi (biologi)

Homologi er en struktur, organ eller prosess som er til stede i to eller flere individer som kan spores til dets vanlige opprinnelse. Bildet viser homologier mellom dyr og mennesker, i katalogen til Sir Richard Owen, 1848

Hva er en homologi?

EN Homologi Det er en struktur, organ eller prosess hos to individer som kan spores til et vanlig opphav. Korrespondanse trenger ikke å være identisk, strukturen kan modifiseres i hver avstamning som er studert.

.

Homologier representerer grunnlaget for komparativ biologi. Det kan studeres på forskjellige nivåer, inkludert molekyler, gener, celler, organer, atferd og annet. Derfor er det et avgjørende konsept er forskjellige områder av biologi.

Typer homologi

.

Det vil si at strukturen kan spores over tid til den samme egenskapen i stamfaren til felles.

Alvorlig homologi

.

De typiske eksemplene på serielle homologier er ryggvirvelkjeden i virveldyrkolonnen, påfølgende gjellbuer og muskelsegmenter som er festet langs kroppen.

Molekylære homologier

På molekylært nivå kan vi også finne homologier. Det mest åpenbare er eksistensen av en vanlig genetisk kode for alle levende organismer.

Kan tjene deg: Hva er det makromolekylære nivået?

Det er ingen grunn til at en viss aminosyre er relatert til et spesifikt kodon, siden det er et vilkårlig valg.

Den mest logiske grunnen til at alle organismer deler den genetiske koden er fordi den vanlige stamfaren til disse formene brukte det samme systemet.

Det samme gjelder en serie metabolske ruter som er til stede i et bredt spekter av organismer, for eksempel glykolyse, for eksempel.

Dyp homologi

Ankomsten av molekylærbiologi og evnen til sekvens, ga vei for fremveksten av et nytt begrep: dyp homologi. Disse funnene tillot oss å konkludere med at selv om to organismer er forskjellige i sin morfologi, kan de dele et genetisk reguleringsmønster.

Dermed bidrar dyp homologi et nytt perspektiv på morfologisk evolusjon. Begrepet ble først brukt i en innflytelsesrik artikkel i det prestisjetunge magasinet Natur har krav på: Fossiler, gener og utviklingen av dyrelemmer.

Shubin et al., Forfattere av artikkelen, de definerer den som "eksistensen av genetiske veier involvert i forskriften som brukes til å bygge egenskaper hos forskjellige dyr i løpet av morfologi og fylogenisk fjernkontroll".

Med andre ord, dype homologier kan finnes i analoge strukturer.

Pax6 -genet har en uunnværlig rolle i å generere syn i bløtdyr, insekter og virveldyr. Hox -gener, På den annen side er de viktige for byggingen av ekstremitetene i fisken og hos medlemmene av tetrapodene. Begge er eksempler på dype homologier.

Analogi og homoplasi

Når du vil studere likheten mellom to prosesser eller strukturer, kan det gjøres når det gjelder funksjon og utseende, og ikke bare etter de vanlige forfedres kriterier.

Kan tjene deg: uracil: struktur, funksjoner, egenskaper, syntese

Dermed er det to relaterte begreper: analogien, som beskriver egenskaper med lignende funksjoner og kanskje ikke har en felles stamfar.

På den annen side refererer homoplasia til strukturer som ganske enkelt ser ut. Selv om disse begrepene oppsto i det nittende århundre, fikk de popularitet med ankomsten av evolusjonære ideer.

For eksempel har sommerfugler og fuglevinger den samme funksjonen: flyturen. Dermed kan vi konkludere med at de er analoge, men vi kan ikke spore deres opprinnelse til en felles stamfar med vinger. Av denne grunn er de ikke homologe strukturer.

Det samme gjelder vingene til flaggermus og fugler. Imidlertid er beinene som utgjør er homologe med hverandre, fordi vi kan spore et vanlig opphav til disse avstammingene som deler beinmønsteret til overekstremitetene: Humerus, kubikk, radio, phalanges, etc. Merk at begrepene ikke er gjensidig utelukkende.

Homoplasia kan gjenspeiles i lignende strukturer, for eksempel finnene til en delfin og de av en skilpadde.

Struktur av vinger hos fugler, flaggermus og pterodactiles. Kilde: Wikimedia Commons

Betydningen av homologi i evolusjonen

Homologi er et sentralt konsept i evolusjonsbiologi, siden det bare gjenspeiler
ordentlig den vanlige aner til organismer.

Hvis vi ønsker å gjenoppbygge en fylogenese for å etablere forholdet mellom slektskap, aner og avkom til to arter, og ved en feiltakelse bruker vi et kjennetegn som bare delt form og funksjon, vil vi komme til gale konklusjoner.

For eksempel, hvis vi ønsker å bestemme forholdet mellom flaggermus, fugler og delfiner, og ved en feiltakelse bruker vi vingene som en homolog karakter, vil vi konkludere med at flaggermus og fugler er mer relatert til hverandre, enn flaggermusen med Dolphin.

Kan tjene deg: Hva er antibiose? Konsept og eksempler

A priori Vi vet at dette forholdet ikke er sant, fordi vi vet at flaggermus og delfiner er pattedyr og er mer relatert til hverandre enn hver gruppe med fugler. Derfor må vi bruke homologe karakterer, for eksempel brystkjertlene, de tre bilene i mellomøret, blant andre.

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.