Homologiset ja analogiset rakenteet (esimerkkien kanssa)

homologinen rakenne ne ovat biologisen organismin osia, joilla on yhteinen esi-isä, kun taas vastaavilla on samanlaisia ​​tehtäviä. Kun vertaillaan kahta prosessia tai rakennetta, voimme määrittää ne homologeiksi ja analogeiksi.

Nämä käsitteet saivat suosiota evoluutioteorian syntymisen jälkeen, ja niiden tunnistaminen ja erottaminen ovat avainasemassa orgaanisten olentojen fylogeneettisten suhteiden onnistuneessa jälleenrakentamisessa.

indeksi

• 1 Teoreettiset perusteet
• 2 Miten homologiat ja analogiat diagnosoidaan?
• 3 Miksi on analogioita?
• 4 Esimerkkejä
  • 4.1 - Vesi-eläinten fusiformi
  • 4.2
  • 4.3 - Australian marsupialien ja Etelä-Amerikan nisäkkäiden esiintyminen
  • 4.4 Kaktus
• 5 Seuraukset, jotka johtuvat analogisen rakenteen sekoittamisesta homologiseen
• 6 Viitteet

Teoreettiset perusteet

Kahdessa lajissa merkki määritellään homologiksi, jos se on peräisin yhteisestä esi-isästä. Tämä on ehkä muuttunut voimakkaasti eikä sillä ole välttämättä samaa toimintoa.

Analogioiden osalta jotkut kirjoittajat käyttävät usein synonyymisesti ja vaihdettavasti termiä homoplasia viittaamaan samankaltaisiin rakenteisiin, joita esiintyy kahdessa tai useammassa lajissa ja jotka eivät jaa yhteistä esi-isää lähellä.

Sitä vastoin muissa lähteissä termiä analogia käytetään kahden tai useamman rakenteen muistuttamiseen funktion suhteen, kun taas homoplasia rajoittuu arvioimaan rakenteita, jotka ovat samankaltaisia, morfologisesti..

Lisäksi merkki voi olla homologinen kahden lajin välillä, mutta merkin tila ei voi olla. Pentadaktyyli on erinomainen esimerkki tästä.

Ihmisten ja krokotiilien kohdalla voimme erottaa viisi sormea, mutta orvokissa on rakenteita, joissa on kolme sormea, jotka eivät ole homologisia, koska tämä ehto on kehittynyt itsenäisesti.

Näiden termien soveltaminen ei rajoitu yksilön morfologiaan, vaan niitä voidaan myös käyttää kuvaamaan solu-, fysiologisia, molekyyli- jne. Ominaisuuksia.

Miten homologiat ja analogiat diagnosoidaan?

Vaikka termit homologia ja analogia on helppo määritellä, niitä ei ole helppo diagnosoida.

Yleensä biologit viittaavat siihen, että tietyt rakenteet ovat homologisia toistensa kanssa, mikäli rakenteessa on vastaavuus kehon muihin osiin ja vastaavuuteen rakenteessa, jos rakenne on muodostettu. Embryologisilla tutkimuksilla on myös tärkeä rooli diagnoosissa.

Tällä tavoin kaikki muodon tai toiminnon mahdollisesti olemassa oleva kirjeenvaihto ei ole hyödyllinen ominaisuus homologioiden diagnosoimiseksi.

Miksi analogiat ovat olemassa?

Useimmissa tapauksissa - mutta eivät kaikki - lajit, joilla on samanlaiset ominaisuudet, asuvat alueilla tai vyöhykkeillä, joilla on samankaltaiset olosuhteet ja joihin kohdistuu vertailukelpoisia paineita.

Toisin sanoen laji ratkaisi ongelman samalla tavalla, vaikka se ei tietenkään ollut tietoisesti.

Tätä prosessia kutsutaan konvergenssiksi. Jotkut kirjoittajat haluavat erottaa konvergenssin kehittymisen parallelismeista.

Convergent-evoluutio tai konvergenssi johtaa pinnallisten yhtäläisyyksien muodostumiseen, jotka tapahtuvat differentiaalisten kehityspolkujen kautta. Rinnakkaisuus puolestaan ​​liittyy samankaltaisiin kehityspolkuja.

esimerkit

-Fusiform-muoto vesieläimissä

Aristotelaisina aikoina katsottiin, että kalan ja valaan fusiformi-osa oli riittävä ryhmittämään molemmat organismit "kalojen" laajaan ja epätarkkaan ryhmään..

Kun analysoimme huolellisesti molempien ryhmien sisäistä rakennetta, voidaan päätellä, että samankaltaisuus on yksinomaan ulkoista ja pinnallista.

Kehittyvää ajattelua soveltamalla voimme olettaa, että miljoonien vuosien aikana evolutionaariset voimat hyötyivät veden yksilöiden lisääntyneestä taajuudesta, joka esitti tämän nimenomaisen muodon.

Voidaan myös olettaa, että tämä fusiforminen morfologia antoi jonkin verran hyötyä, kuten kitkan vähentäminen ja liikkumiskyvyn lisääminen vesiympäristöissä.

Kahden vesieläinryhmän: delfiinien ja kuolleiden ichthyosaurien välillä on hyvin erityinen tapaus. Jos utelias lukija etsii kuvaa tästä viimeisestä sauropsidien ryhmästä, hän voisi helposti erehtyä delfiineille.

-Hampaat anuroissa

Ilmiö, joka voi johtaa analogien esiintymiseen, on merkin palauttaminen sen esivanhempaan muotoon. Järjestelmässä tämä tapahtuma voi olla hämmentävää, koska kaikilla jälkeläislajeilla ei ole samat ominaisuudet tai piirteet.

On joitakin sammakonlajeja, jotka evoluution kääntymisen takia hankkivat hampaita alaleuan. Sammakoiden "normaali" tila on hampaiden puuttuminen, vaikka niiden yhteinen esi-isä omisti ne.

Näin ollen olisi virhe ajatella, että näiden erikoisten sammakoiden hampaat ovat homologisia toisen eläinryhmän hampaiden suhteen, koska he eivät hankkineet niitä yhteisestä esi-isästä.

-Australian marsupialien ja Etelä-Amerikan nisäkkäiden yhtäläisyydet

Molempien eläinryhmien väliset yhtäläisyydet johtuvat yhteisestä esi-isästä - nisäkkään -, mutta ne on hankittu eri tavoin ja itsenäisesti nisäkäsmetateraanien australialaisissa ryhmissä ja Etelä-Amerikan eutherian nisäkkäissä.

kaktus

Analogian ja homologian esimerkit eivät rajoitu pelkästään eläinkuntaan, vaan nämä tapahtumat ovat yleisiä koko monimutkaisessa ja monimutkaisessa elämän puussa.

Kasveissa on joukko mukautuksia, jotka sallivat suvaitsevaisuuden aavikon ympäristöihin, kuten meheviä varret, pylväskannat, suojatoimintoja olevat piikit ja lehtipinnan huomattavan pienenemisen (lehdet).

Ei kuitenkaan ole oikein ryhmitellä kaikkia kasveja, joilla on nämä ominaisuudet kaktuksina, koska niitä kantavat henkilöt eivät hankkineet niitä yhteisestä esi-isästä..

Itse asiassa on olemassa kolme erilaista phanerogams-perhettä: Euphorbiaceae, Cactaceae ja Asclepiadaceae, joiden edustajat hankkivat konvergenssiltaan mukautukset kuiviin ympäristöihin.

Seuraukset analogisen rakenteen sekoittamisesta homologiseen rakenteeseen

Evoluutiobiologiassa ja muissa biologian aloilla homologian käsite on olennainen, koska se antaa meille mahdollisuuden perustaa orgaanisten olentojen filogeenia - yksi nykyisten biologien merkittävimmistä tehtävistä.

On korostettava, että vain homologiset ominaisuudet heijastavat riittävästi organismien yhteisiä esi-isiä.

Harkitse, että tietyssä tutkimuksessa haluamme selvittää kolmen eliön, lintujen, lepakoiden ja hiirien evoluutiohistoriaa. Jos otimme esimerkiksi siipien ominaispiirteen rekonstruoida filogeneeniä, saavuttaisimme väärän johtopäätöksen.

Miksi? Koska linnuilla ja lepakoilla on siivet ja oletamme, että ne liittyvät enemmän toisiinsa kuin kukin hiirellä. Tiedämme kuitenkin a priori että sekä hiiret että lepakot ovat nisäkkäitä, joten ne ovat enemmän yhteydessä toisiinsa kuin lintu.

Sitten meidän täytyy etsiä ominaisuuksia homologisia jonka avulla voimme selvittää mallin oikein. Esimerkiksi hiusten tai rintarauhasen esiintyminen.

Tämän uuden vision soveltaminen antaa oikean suhteellisen mallin: bat ja hiiri ovat enemmän yhteydessä toisiinsa kuin kukin lintu.

viittaukset

1. Arcas, L. P. (1861). Eläintarhan elementit. Gabriel Alhambran tulostus.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutsu biologiaan. Ed. Panamericana Medical.
3. Hall, B. K. (toim.). (2012). Homologia: Vertailevan biologian hierarkkinen perusta. Academic Press.
4. Kardong, K. V. (2006). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, kehitys. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., ja Bahrick, L. E. (2012). Homologian käsite kehitystekniikoiden arvioinnin perustana: valikoivan huomion tutkiminen koko elinkaaren ajan. Kehityspsykobiologia, 55(1), 76-83.
6. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Kasvien biologia (Vol. 2). Käännin.
7. Soler, M. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Etelä-projekti.