Hvad er homoplasi? (Med eksempler)

3391
Robert Johnston

Det homoplasi (fra det græske "homo ", hvilket betyder lige, og "plasis ", hvilket betyder form; lige former) er en egenskab, der deles af to eller flere arter, men denne egenskab er ikke til stede i deres fælles forfader. Grundlaget for at definere homoplasi er evolutionær uafhængighed.

Homoplasi mellem strukturer er resultatet af konvergent evolution, parallelismer eller evolutionære reverseringer. Konceptet er i modsætning til homologi, hvor karakteristikken eller træk, der deles af gruppen af ​​arter, blev arvet fra en fælles forfader.

Konvergent evolution: på billedet ser vi en ichthyosaur, der ligner en delfin - både økologisk og morfologisk. Kilde: Skaber: Dmitry Bogdanov [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

Artikelindeks

  • 1 Hvad er homoplasi?
  • 2 Oprindelsen af ​​udtrykket
  • 3 typer homoplasi
  • 4 Homoplasier: udfordringer inden rekonstruktionen af ​​evolutionære historier
  • 5 Hvorfor findes homoplasier?
  • 6 Omstruktureringskoncepter: dybe homologier
  • 7 Pattedyr og pungdyr: En stråling af konvergenser
  • 8 Referencer

Hvad er homoplasi?

I grenen af ​​komparativ anatomi kan lighederne mellem dele af organismer vurderes med hensyn til herkomst, funktion og udseende..

Ifølge Kardong (2006), når to tegn har en fælles oprindelse, betegnes de som homologe. Hvis ligheden er med hensyn til funktion, siges de to processer at være analoge. Endelig, hvis udseendet af strukturer er ens, er det en homoplasi.

Imidlertid giver andre forfattere begrebet en bredere betydning (overlappende med analogi) og omfatter i det enhver lighed mellem to eller flere arter, der ikke har en fælles oprindelse. I dette koncept skiller begivenhedens evolutionære uafhængighed sig ud.

Oprindelsen af ​​udtrykket

Historisk set blev disse tre udtryk brugt siden præ-darwinistisk tid uden nogen evolutionær betydning. Efter ankomsten af ​​Darwin og den eksponentielle udvikling af evolutionsteorierne fik termerne en ny nuance, og ligheden blev fortolket i lyset af evolutionen.

Homoplasi var et udtryk, der blev opfundet af Lankester i 1870 for at henvise til den uafhængige gevinst af lignende karakteristika i forskellige slægter..

George Gaylord Simpson foreslog på sin side at skelne mellem ligheder i analogi, efterligning og tilfældige ligheder, skønt de i dag betragtes som eksempler på konvergenser.

Typer af homoplasi

Traditionelt er homoplasi blevet klassificeret i konvergent evolution, evolutionære paralleller og evolutionære reverseringer..

En gennemgang af Patterson (1988) søger at præcisere brugen af ​​udtrykkene konvergens og paralleller, da de ofte kan være forvirrende eller fejlagtigt fortolket. For nogle forfattere er sondringen kun vilkårlig, og de foretrækker at bruge det generelle udtryk homoplasi.

Andre antyder, at selv om forskellen mellem vilkårene ikke er særlig klar, adskiller de sig primært i forholdet mellem de involverede arter. Ifølge denne opfattelse er det en konvergens, når de slægter, der har lignende egenskaber, er fjerne. I modsætning hertil, hvis slægterne er tæt beslægtede, er det en parallel.

En tredje type er tilbageførsler, hvor en egenskab har udviklet sig og derefter over tid vender tilbage til sin oprindelige eller forfædre tilstand. For eksempel har delfiner og andre hvaler dannet sig en optimal krop til svømning, der minder om den akvatiske potentielle forfader, hvorfra de udviklede sig for millioner af år siden..

Omvendelser på morfologiniveau er ofte sjældne og vanskelige at identificere. Molekylære evolutionære reverseringer - det vil sige på niveau med gener - er imidlertid meget hyppige..

Homoplasier: udfordringer inden rekonstruktionen af ​​evolutionære historier

Ved rekonstruktion af de forskellige slægters evolutionære historier er det vigtigt at vide, hvilke egenskaber der er homologe, og hvilke der er enkle homoplasier..

Hvis vi vurderer forholdet mellem grupper, der lader os lede af homoplasier, vil vi nå frem til fejlagtige resultater.

For eksempel, hvis vi vurderer noget pattedyr, hvaler og fisk med hensyn til modificerede finformede lemmer, vil vi konkludere, at fisk og hvaler er mere beslægtede med hinanden, end begge grupper er med pattedyret..

Hvordan vi kender disse gruppers historie a priori - vi ved, at hvaler De er pattedyr - vi kan let konkludere, at en sådan hypotetisk fylogeni (tæt forhold mellem fisk og hvaler) er en fejltagelse.

Men når vi vurderer grupper, hvis forhold ikke er klare, skaber homoplasier ulemper, der ikke er så lette at belyse..

Hvorfor findes homoplasier?

Indtil videre har vi forstået, at "udseende kan bedrage" i naturen. Ikke alle organismer, der er noget ens, er beslægtede - på samme måde som to mennesker kan være meget ens fysisk, men ikke er beslægtede. Overraskende nok er dette fænomen meget almindeligt..

Men hvorfor præsenteres det? I de fleste tilfælde opstår homoplasi som en tilpasning til et lignende miljø. Med andre ord er begge slægter udsat for lignende selektive pres, hvilket fører til at løse "problemet" på samme måde..

Lad os gå tilbage til eksemplet med hvaler og fisk. Selv om disse slægter er markant adskilte, står de begge over for et vandlevende liv. Naturlig udvælgelse favoriserer således spindelformede kroppe med finner, der bevæger sig effektivt inden i vandområder..

Omstruktureringskoncepter: dybe homologier

Hvert fremskridt i udviklingen af ​​biologi omsættes til ny viden til evolution - og molekylærbiologi er ingen undtagelse.

Med de nye sekventeringsteknikker er der identificeret et enormt antal gener og deres tilknyttede produkter. Derudover har evolutionær udviklingsbiologi også bidraget til moderniseringen af ​​disse begreber..

I 1977 udviklede Sean Carroll og samarbejdspartnere konceptet med dyb homologi, defineret som den tilstand, hvor vækst og udvikling af en struktur i forskellige slægter har den samme genetiske mekanisme, som de arvede fra en fælles forfader..

Tag eksemplet med øjnene hos hvirvelløse dyr og hvirveldyr. Øjnene er komplekse fotoreceptorer, som vi finder i forskellige dyregrupper. Det er imidlertid klart, at disse dyrs fælles forfader ikke havde et komplekst øje. Lad os tænke over vores øjne og blæksprutte: de er radikalt forskellige.

På trods af forskellene deler øjnene et dybt forfædre, da opsins udviklede sig fra et forfædres opsin, og udviklingen af ​​alle øjne styres af det samme gen: Pax 6.

Så er øjnene homologe eller konvergerende? Svaret er begge, det afhænger af det niveau, hvor du vurderer situationen.

Pattedyr og pungdyr: En stråling af konvergenser

Eksempler på homoplasier findes i overflod i naturen. En af de mest interessante er konvergensen mellem amerikanske placentapattedyr og australske pungdyr - to slægter, der divergerede for mere end 130 millioner år siden..

I begge miljøer finder vi meget ens former. Hvert pattedyr ser ud til at have sin "ækvivalent" med hensyn til morfologi og økologi i Australien. Det vil sige den niche, som et pattedyr indtager i Amerika, i Australien er det besat af en lignende pungdyr.

Muldvarpen i Amerika svarer til den australske pungdyrmuld, myresluger til følelsesløs (Myrmecobius fasciatus), musen til pungdyrmusen (familien Dasyuridae), lemur til cucus (Phalanger maculatus), ulven til den tasmanske ulv, blandt andre.

Referencer

  1. Doolittle, R. F. (1994). Konvergent evolution: behovet for at være eksplicit. Tendenser inden for biokemiske videnskaber19(1), 15-18.
  2. Greenberg, G. og Haraway, M. M. (1998). Komparativ psykologi: En håndbog. Routledge.
  3. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  4. Kliman, R. M. (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Akademisk presse.
  5. Losos, J. B. (2013). Princeton guide til evolution. Princeton University Press.
  6. McGhee, G. R. (2011). Konvergent evolution: begrænsede former smukkeste. MIT Tryk.
  7. Rice, S. A. (2009). Encyclopedia of evolution. Infobase Publishing.
  8. Sanderson, M. J., & Hufford, L. (red.). (nitten seksoghalvfems). Homoplasi: gentagelse af lighed i evolution. Elsevier.
  9. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: begreber og anvendelser uden fysiologi. Cengage læring.
  10. Stayton C. T. (2015). Hvad betyder konvergent evolution? Fortolkningen af ​​konvergens og dens implikationer i søgningen efter grænser for evolution. Interface fokus5(6), 20150039.
  11. Tobin, A. J. og Dusheck, J. (2005). Spørg om livet. Cengage læring.
  12. Wake, D. B., Wake, M. H., & Specht, C. D. (2011). Homoplasi: fra detektering af mønster til bestemmelse af proces og udviklingsmekanisme. videnskab331(6020), 1032-1035.
  13. Zimmer, C., Emlen, D. J., & Perkins, A. E. (2013). Evolution: At give mening om livet. CO: Roberts.

Endnu ingen kommentarer