Homologne in analogne strukture (s primeri)

Homologne strukture človeka, psa, ptice in kita. Vir: Wikimedia Commons

Kaj so homologne in analogne strukture?

The homologne strukture So deli biološkega organizma, ki ima skupnega prednika, čeprav delujejo drugače. The Analogne strukture Opravljajo podobne funkcije. Če primerjamo dva procesa ali strukture, jih lahko dodelimo kot kolege in analoge.

Ti koncepti so pridobili priljubljenost po pojavu evolucijske teorije, njihovo prepoznavanje in razlikovanje pa sta ključnega pomena za uspešno rekonstrukcijo filogenetskih odnosov med organskimi bitji.

Teoretične baze

Pri dveh vrstah je lik opredeljen kot kolega, če je bil podedovan od skupnega prednika. To je bilo morda intenzivno spremenjeno in ne predstavlja nujno iste funkcije.

Kar zadeva analogije, nekateri avtorji običajno uporabljajo izraz homoplazija na sinonimni in zamenljiv način, da se nanašajo na podobne strukture, ki so prisotne pri dveh ali več vrstah in ne delijo skupnega tesnega predhodnika.

V nasprotju s tem se v drugih virih izraz analogija uporablja za označevanje podobnosti dveh ali več struktur glede na funkcijo, medtem ko je homoplazija omejena na ocenjevanje podobnih struktur med seboj, morfološko gledano.

Poleg tega je lahko lik nasprotovanje dvema vrstama, vendar stanje značaja ne. Pentadactila je odličen primer tega dejstva.

Pri ljudeh in v krokodilih lahko ločimo pet prstov. Vendar imajo nosorogi strukture s tremi prsti, ki niso nasprotni, saj se je to stanje samostojno razvijalo.

Uporaba teh izrazov ni omejena na morfologijo posameznika, lahko jih uporabimo tudi za opisovanje celičnih, fizioloških, molekularnih itd.

Kako se diagnosticirajo homologije in analogije?

Čeprav je izraza homologija in analogijo enostavno določiti, jih ni enostavno diagnosticirati.

Vam lahko služi: Hardy-Weinberg Law

Na splošno biologi predlagajo, da so nekatere strukture homologne drug drugemu, če obstaja dopisovanje v položaju, povezanem z drugimi deli telesa in dopisovanje v strukturi, v primeru, da je struktura sestavljena. Embriološke študije igrajo tudi pomembno vlogo pri diagnozi.

Na ta način vsaka korespondenca, ki lahko obstaja v obliki ali v funkciji, ni koristna značilnost za diagnosticiranje homologij.

Zakaj obstajajo analogije?

V večini primerov - vendar ne v vseh - vrstah, ki imajo podobne značilnosti, naseljujejo regije ali območja s podobnimi pogoji in so podvrženi primerljivim selektivnim pritiskom.

Z drugimi besedami, vrsta je problem rešila na enak način, čeprav ne zavestno, seveda.

Ta proces se imenuje konvergentna evolucija. Nekateri avtorji raje ločijo konvergentno evolucijo vzporednic.

Evolucija konvergentne ali konvergence vodi do oblikovanja površinskih podobnosti, ki se pojavljajo skozi diferencialne razvojne poti. Paralelizem na drugi strani vključuje podobne razvojne poti.

Primeri

Fusiformna oblika pri vodnih živalih

V Aristotelovski dobi je veljalo, da je bil videz ribe in kita dovolj, da združita oba organizma v široki in nenatančni kategoriji "rib".

Ko pa natančno analiziramo notranjo strukturo obeh skupin, lahko sklepamo, da je podobnost izključno zunanja in površna.

Z uporabo evolucijskega razmišljanja lahko domnevamo, da so v milijonih let evolucijske sile koristile povečanje pogostosti vodnih posameznikov, ki so predstavili to obliko.

Prav tako lahko domnevamo, da je ta fusiformna morfologija dala nekaj koristi, na primer zmanjšanje trenja in povečanje zmogljivosti gibanja v vodnih okoljih.

Vam lahko služi: sekundarni potrošniki

Obstaja zelo poseben primer podobnosti med dvema vodnima živalskima skupinama: delfini in že izumrlimi ichthyiosaurs. Če bi radovedni bralec iskal podobo te zadnje skupine sauropsidov, bi jo zlahka zamenjal z delfini.

Zobje v Anuro

Pojav, ki lahko privede do pojava analogij, je preobrat značaja v njeno obliko prednikov. V sistematičnem primeru je ta dogodek morda zmeden, saj ne bodo vse potomljive vrste predstavljale enake značilnosti ali lastnosti.

Obstaja nekaj vrst žab, ki so z evolucijsko reverzijo pridobile zobe v spodnji čeljusti. "Normalno" stanje žab je odsotnost zob, čeprav jih je imel njihov skupni prednik.

Tako bi bilo napačno misliti, da so zobje teh posebnih žab homologni glede na zobe druge skupine živali, saj jih niso pridobili od skupnega prednika.

Podobno med avstralskimi marsupialci in južnoameriškimi sesalci

Podobnosti med obema živalskima skupinama, ki izhajajo iz skupnega prednika -sesalca -, vendar so bile v avstralskih skupinah metod in pri južnoameriških sesalcih Euterios pridobljene različno in neodvisno.

Kaktus

Primeri analogije in homologije niso omejeni samo na živalsko kraljestvo, ti dogodki se širijo po celotnem zapletenem in zapletenem drevesu življenja.

V rastlinah obstaja vrsta prilagoditev, ki omogočajo toleranco do puščavskih okolij, kot so sočna stebla, stolpna stebla, trnje z zaščitnimi funkcijami in znatno zmanjšanje listne površine (listi).

Vendar ni pravilno razvrstiti vseh rastlin, ki imajo te značilnosti, kot je kaktus, saj jih posamezniki, ki jih nosijo.

Vam lahko služi: alfa propeler: kaj je, struktura, pomen

Pravzaprav obstajajo tri različne družine Fanerogamas: Euphorbiaceae, Cactaceae in Asclepiadaceae, katerih predstavniki so se konvergentno pridobili na sušnem okolju.

Posledice zmede analogne strukture s kolegom

V evolucijski biologiji in v drugih vejah biologije je koncept homologije temeljni, saj nam omogoča, da vzpostavimo filogenijo organskih bitij -ena najpomembnejših nalog sedanjih biologov.

Poudariti je treba, da le homologne značilnosti pravilno odražajo skupno prednike organizmov.

Upoštevajte, da v določeni študiji želimo razjasniti evolucijsko zgodovino treh organizmov: ptice, netopirje in miši. Če bi na primer vzeli značilnost kril za obnovo naše filogenije, bi prišli do napačnega zaključka.

Tako je, ker ptice in netopirji predstavljajo krila in domnevali bi, da so med seboj bolj povezani kot vsaka z miško. Vendar vemo a priori Da so miši in netopirji sesalci, zato so bolj povezani med seboj kot vsakega s ptico.

Torej moramo iskati značilnosti homologno ki nam omogočajo pravilno razjasnitev vzorca. Na primer prisotnost las ali mlečnih žlez.

Z uporabo te nove vizije bomo našli pravi vzorec odnosa: netopir in miška sta bolj povezana med seboj kot vsaka s ptico.

Reference

1. Hall, b. K. (Ed.). (2012). Homologija: Hierarhialna osnova primerjalne biologije. Akademski tisk.
2. Kardong, k. V. (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
3. Soler, m. (2002). Evolucija: osnova biologije. Južni projekt.