Homologe og analoge strukturer (med eksempler)

4959
Sherman Hoover

Det homolog struktur De er dele af en biologisk organisme, der deler en fælles forfader, mens analoge udfører lignende funktioner. Når vi sammenligner to processer eller strukturer, kan vi tildele dem som homologer og analoger.

Disse begreber blev populære efter fremkomsten af ​​evolutionsteori, og deres anerkendelse og skelnen er nøglen til en vellykket rekonstruktion af fylogenetiske forhold mellem organiske væsener..

Kilde: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); oversættelse af Angelito7 [CC0] via Wikimedia Commons

Artikelindeks

  • 1 Teoretiske baser
  • 2 Hvordan diagnosticeres homologier og analogier??
  • 3 Hvorfor findes analogier?
  • 4 eksempler
    • 4.1 -Fusiform form hos vanddyr
    • 4.2 - Tænder i anuraner
    • 4.3-ligheder mellem australske pungdyr og sydamerikanske pattedyr
    • 4.4 Kaktus
  • 5 Konsekvenser af forveksling af en analog struktur med en homolog struktur
  • 6 Referencer

Teoretiske baser

I to arter defineres et træk som homologt, hvis det er afledt af en fælles forfader. Dette kan være blevet grundigt ændret og har ikke nødvendigvis den samme funktion.

Med hensyn til analogier bruger nogle forfattere ofte udtrykket homoplasi synonymt og ombytteligt for at henvise til lignende strukturer, der er til stede i to eller flere arter og ikke deler en tæt fælles forfader..

I modsætning hertil anvendes i andre kilder udtrykket analogi til at betegne ligheden mellem to eller flere strukturer med hensyn til funktion, mens homoplasi er begrænset til at evaluere strukturer, der ligner hinanden, morfologisk set..

Et træk kan også være homologt mellem to arter, men en trækstatus kan ikke. Pentadactyl er et glimrende eksempel på denne kendsgerning..

Hos mennesker og krokodiller kan vi skelne mellem fem fingre, men næsehorn har strukturer med tre fingre, der ikke er homologe, da denne tilstand har udviklet sig uafhængigt.

Anvendelsen af ​​disse termer er ikke begrænset til individets morfologi, de kan også bruges til at beskrive cellulære, fysiologiske, molekylære egenskaber osv..

Hvordan diagnosticeres homologier og analogier??

Selvom udtrykkene homologi og analogi er lette at definere, er de ikke lette at diagnosticere.

Generelt siger biologer, at visse strukturer er homologe med hinanden, hvis der er korrespondance i positionen i forhold til andre dele af kroppen og korrespondance i strukturen, hvis strukturen er sammensat. Embryologiske undersøgelser spiller også en vigtig rolle i diagnosen.

Enhver korrespondance, der kan eksistere i form eller funktion, er således ikke et nyttigt træk til diagnosticering af homologier..

Hvorfor er der analogier?

I de fleste tilfælde - men ikke alle - arter med lignende karakteristika bebor regioner eller zoner med lignende forhold og er underlagt sammenlignelige selektive pres..

Med andre ord løste arten et problem på samme måde, men selvfølgelig ikke bevidst..

Denne proces kaldes konvergent evolution. Nogle forfattere foretrækker at adskille konvergent evolution fra paralleller.

Konvergent evolution eller konvergens fører til dannelsen af ​​overfladiske ligheder, der opstår gennem forskellige udviklingsveje. Parallelisme involverer derimod lignende udviklingsveje.

Eksempler

-Spindelform hos vanddyr

I aristotelisk tid blev det spindelformede udseende af en fisk og en hval betragtet som tilstrækkelig til at gruppere begge organismer i den brede og upræcise kategori af "fisk"..

Men når vi nøje analyserer den interne struktur i begge grupper, kan vi konkludere, at ligheden udelukkende er ekstern og overfladisk..

Ved at anvende evolutionær tænkning kan vi antage, at evolutionskræfter over millioner af år har haft gavn af den øgede frekvens af vandindivider, der præsenterer denne særlige form..

Vi kan også antage, at denne fusiform morfologi gav en vis fordel, såsom at minimere friktion og øge bevægelseskapacitet i vandmiljøer..

Der er et meget specielt tilfælde af ligheder mellem to grupper vanddyr: delfiner og de nu uddøde ichthyosaurer. Hvis den nysgerrige læser skulle lede efter et billede af denne sidste gruppe af sauropsider, kunne de let forveksle det med delfiner..

-Tænder i anuraner

Et fænomen, der kan føre til udseendet af analogier, er omvendelsen af ​​en karakter til dens forfædres form. I det systematiske kan denne begivenhed være forvirrende, da ikke alle efterkommende arter vil have de samme egenskaber eller træk.

Der er nogle arter af frøer, der ved evolutionær vending erhvervede tænder i underkæben. Frøernes "normale" tilstand er fraværet af tænder, skønt deres fælles forfader besad dem.

Således ville det være en fejl at tro, at tænderne på disse ejendommelige frøer er homologe med hensyn til tænderne i en anden dyregruppe, da de ikke erhvervede dem fra en fælles forfader..

-Ligheder mellem australske pungdyr og sydamerikanske pattedyr

Lighederne, der findes mellem begge dyregrupper, stammer fra en fælles forfader - et pattedyr - men de blev erhvervet differentielt og uafhængigt i de australske grupper af metaterpattedyr og i de sydamerikanske eutheriske pattedyr..

Kaktus

Eksemplerne på analogi og homologi er ikke begrænset udelukkende til dyreriget, disse begivenheder er spredt gennem det komplekse og indviklede livets træ..

I planter er der en række tilpasninger, der tillader tolerance over for ørkenmiljøer, såsom saftige stængler, søjleformede stængler, rygsøjler med beskyttende funktioner og en betydelig reduktion i bladoverfladen (blade).

Det er dog ikke korrekt at gruppere alle planter, der har disse egenskaber, som kaktus, da de personer, der bærer dem, ikke erhvervede dem fra en fælles forfader..

Faktisk er der tre forskellige familier af phanerogams: Euphorbiaceae, Cactaceae og Asclepiadaceae, hvis repræsentanter konvergerende erhvervede tilpasninger til tørre miljøer..

Konsekvenser af forveksling af en analog struktur med en homolog struktur

I evolutionær biologi og i andre grene af biologi er begrebet homologi grundlæggende, da det giver os mulighed for at etablere fylogenien af ​​organiske væsener - en af ​​de mest iøjnefaldende opgaver for nuværende biologer..

Det skal understreges, at kun homologe egenskaber i tilstrækkelig grad afspejler organismernes fælles herkomst..

Overvej, at vi i en bestemt undersøgelse vil belyse den evolutionære historie for tre organismer: fugle, flagermus og mus. Hvis vi for eksempel tog det karakteristiske ved vinger til at rekonstruere vores fylogeni, ville vi komme til den forkerte konklusion.

Hvorfor? Fordi fugle og flagermus har vinger, og vi antager, at de er mere beslægtede med hinanden end hver for musen. Men vi ved det a priori at både mus og flagermus er pattedyr, så de er mere beslægtede med hinanden end hver for fuglen.

Så vi skal kigge efter egenskaber homolog der giver os mulighed for korrekt at belyse mønsteret. For eksempel tilstedeværelsen af ​​hår eller brystkirtler.

Ved at anvende denne nye vision finder vi det rigtige mønster af forhold: flagermusen og musen er mere beslægtede med hinanden end hverandre med fuglen..

Referencer

  1. Arcas, L. P. (1861). Elementer af zoologi. Gabriel Alhambra Printing.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed..
  3. Hall, B. K. (red.). (2012). Homologi: Det hierarkiske grundlag for komparativ biologi. Akademisk presse.
  4. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L. E. (2012). Begrebet homologi som grundlag for evaluering af udviklingsmekanismer: udforskning af selektiv opmærksomhed i hele levetiden. Udviklingspsykobiologi55(1), 76-83.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F., og Eichhorn, S. E. (1992). Plantebiologi (Bind 2). Omvendt.
  7. Soler, M. (2002). Evolution: Grundlaget for biologi. Syd-projekt.

Endnu ingen kommentarer