Homologija (biologija)

Homologija je struktura, organ ali proces, prisoten pri dveh ali več posameznikih, ki jih je mogoče spremljati do njegovega skupnega izvora. Slika prikazuje homologije med živalmi in ljudmi v katalogu Sir Richarda Owena, 1848

Kaj je homologija?

A Homologija To je struktura, organ ali postopek pri dveh posameznikih, ki jih je mogoče spremljati do skupnega izvora. Dopisovanje ni treba biti enaka, struktura je mogoče spremeniti v vsaki preučeni rodovi.

Na primer, člani vretenčarjev so drug drugemu homologni, saj lahko strukturo spremljate skupnemu predniku te skupine.

Homologije predstavljajo osnovo za primerjalno biologijo. Preučimo ga lahko na različnih ravneh, vključno z molekulami, geni, celicami, organi, vedenjem in drugimi. Zato je ključni koncept različna področja biologije.

Vrste homologije

Trenutno je izraz homologija opredeljena kot dve strukturi, procesi ali značilnosti, ki imata skupnega prednika.

To pomeni, da lahko strukturo sčasoma sledimo, dokler ni enake značilnosti v skupnem predniku.

Resna homologija

Serijska homologija je poseben primer homologije, kjer je v istem organizmu podobnost med zaporednimi in ponavljajočimi se deli (dve vrsti ali dve osebi se ne primerjata več).

Tipični primeri serijskih homologij so veriga vretenc v stolpcu vretenčarjev, zaporedni škrlatni loki in mišični segmenti, ki so pritrjeni vzdolž telesa.

Molekularne homologije

Na molekularni ravni lahko najdemo tudi homologije. Najbolj očitno je obstoj skupne genetske kode za vse žive organizme.

Vam lahko služi: kakšna je makromolekularna raven?

Ni razloga, da bi bila določena aminokislina povezana z določenim kodonom, saj gre za poljubno izbiro.

Najbolj logičen razlog, zakaj imajo vsi organizmi genetsko kodo, je, ker je skupni prednik teh oblik uporabljal isti sistem.

Enako velja za vrsto presnovnih poti, ki so prisotne v številnih organizmih, kot je glikoliza, na primer.

Globoka homologija

Prihod molekularne biologije in sposobnost zaporedja sta se uvrstila na nastanek novega izraza: globoka homologija. Ta odkritja so nam omogočila, da sklepamo, da čeprav sta dva organizma v svoji morfologiji različna, lahko delita vzorec genetske regulacije.

Tako globoka homologija prispeva novo perspektivo k morfološki evoluciji. Izraz je bil prvič uporabljen v vplivnem članku v prestižni reviji Narava z naslovom: Fosili, geni in razvoj živalskih okončin.

Shubin et al., Avtorji članka ga opredeljujejo kot "obstoj genetskih poti, ki sodelujejo v regulaciji, ki se uporabljajo za izgradnjo značilnosti pri različnih živalih v izrazu morfologije in filogeno oddaljenih".

Z drugimi besedami, globoke homologije najdemo v analognih strukturah.

Gen PAX6 ima nepogrešljivo vlogo pri ustvarjanju vida v mehkužcih, žuželkah in vretenčarjih. HOX geni, Po drugi strani so pomembni za gradnjo okončin v ribah in pri članih Tetrapodov. Oba sta primeri globokih homologij.

Analogija in homoplazija

Ko želite preučiti podobnost med dvema procesoma ali strukturami.

Vam lahko služi: Uracil: struktura, funkcije, lastnosti, sinteza

Tako obstajata dva povezana izraza: analogija, ki opisuje značilnosti s podobnimi funkcijami in lahko ima ali ne more imeti skupnega prednika.

Po drugi strani se homoplazija nanaša na strukture, ki preprosto izgledajo. Čeprav so ti izrazi izvirali iz devetnajstega stoletja, so s prihodom evolucijskih idej pridobili priljubljenost.

Na primer, metulji in ptičje krila imajo enako funkcijo: let. Tako lahko sklepamo, da so analogni, vendar njihovega izvora ne moremo slediti skupnemu predniku s krili. Zaradi tega niso homologne strukture.

Enako velja za krila netopirjev in ptic. Vendar so kosti, ki so med seboj homologne, saj lahko sledimo skupnemu izvoru teh rodov, ki si delimo kostni vzorec zgornjih okončin: humerus, kubični, radio, falange itd. Upoštevajte, da se izrazi medsebojno izključujejo.

Homoplazija se lahko odraža v podobnih strukturah, kot so plavuti delfina in tistih želv.

Struktura kril pri pticah, netopirjih in pterodaktili. Vir: Wikimedia Commons

Pomen homologije v evoluciji

Homologija je ključni koncept v evolucijski biologiji, saj samo odraža
pravilno skupni predniki organizmov.

Če želimo obnoviti filogenezo za vzpostavitev odnosov sorodstva, prednikov in potomcev dveh vrst, po pomoti pa uporabljamo značilnost, ki bi le delila obliko in funkcijo, bi dosegli napačne zaključke.

Na primer, če želimo določiti razmerja med netopirji, pticami in delfini in po pomoti uporabljamo krila kot homologni značaj, bi sklepali, da so netopirji in ptice bolj povezani med seboj, razen netopirja z delfinom.

Vam lahko služi: kaj je antibioza? Koncept in primeri

A priori Vemo, da ta odnos ni res, saj vemo, da so netopirji in delfini sesalci in so med seboj bolj povezani kot vsaka skupina s pticami. Zato moramo med drugim uporabiti homologne znake, kot so mlečne žleze, trije avtomobili srednjega ušesa.

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.