Гомологічні та аналогічні структури (з прикладами)



The гомологічною структурою вони є частинами біологічного організму, які мають спільного предка, а аналогічні - подібні функції. При порівнянні двох процесів або структур можна виділити їх як гомологів і аналогів.

Ці концепції завоювали популярність після появи еволюційної теорії, а їх розпізнавання і відмінність є запорукою успішної реконструкції філогенетичних відносин між органічними істотами..

Індекс

  • 1 Теоретичні основи
  • 2 Як діагностуються гомології та аналогії?
  • 3 Чому існують аналогії?
  • 4 Приклади
    • 4.1 - Веретеноподібна форма у водних тварин
    • 4.2 -Зути в анурах
    • 4.3 - Зовнішній вигляд між австралійськими сумчастими і південноамериканськими ссавцями
    • 4.4 Кактус
  • 5 Наслідки змішування аналогічної структури з гомологічною
  • 6 Посилання

Теоретичні основи

У двох видах характер визначається як гомолог, якщо він був отриманий від спільного предка. Це може бути інтенсивно змінено і не обов'язково має однакову функцію.

Що стосується аналогій, деякі автори часто використовують синоніми та взаємозамінні з терміном гомоплазія для позначення подібних структур, які присутні в двох або більше видах і не мають спільного предка поблизу.

На відміну від інших джерел, термін аналогія використовується для позначення подібності двох або більше структур з точки зору функції, тоді як гомоплазія обмежена оцінкою структур, подібних один одному, морфологічно кажучи..

Крім того, персонаж може бути гомологічним між двома видами, але стан характеру не може. Пентадактил є прекрасним прикладом цього факту.

У людини і крокодилів можна виділити п'ять пальців, проте носороги мають структури з трьома пальцями, які не є гомологічними, оскільки ця умова розвивалася незалежно.

Застосування цих термінів не обмежується морфологією індивідуума, вони також можуть бути використані для опису клітинних, фізіологічних, молекулярних і т.д..

Як діагностуються гомології та аналогії?

Хоча терміни гомологія і аналогія легко визначити, їх нелегко діагностувати.

Як правило, біологи припускають, що певні структури є гомологічними один одному, якщо є відповідність в положенні щодо інших частин тіла і відповідності в структурі, якщо структура складається. Ембріологічні дослідження також відіграють важливу роль у діагностиці.

Таким чином, будь-яка відповідність, яка може існувати за формою або функцією, не є корисною функцією для діагностики гомологій.

Чому існують аналогії?

У більшості випадків - але не всі - види з подібними характеристиками населяють райони або зони з подібними умовами і підлягають порівнянному виборчому тиску.

Іншими словами, вид вирішив проблему таким же чином, хоча і не свідомо, звичайно.

Цей процес називається конвергентної еволюцією. Деякі автори вважають за краще відокремлювати конвергентну еволюцію від паралелізмів.

Конвергентна еволюція або конвергенція призводить до формування поверхневих подібностей, які відбуваються через диференційні шляхи розвитку. Паралелізм, з іншого боку, передбачає подібні шляхи розвитку.

Приклади

-Веретеноподібна форма у водних тварин

У часи Арістотеля, веретеноподібний аспект риби і кита вважався достатнім, щоб об'єднати обидва організми в широку і неточну категорію "риби"..

Однак, коли ми ретельно аналізуємо внутрішню структуру обох груп, можна зробити висновок, що подібність є виключно зовнішньою і поверхневою.

Застосовуючи еволюційне мислення, можна припустити, що протягом мільйонів років еволюційні сили скористалися підвищеною частотою водних особин, які представляють цю особливу форму.

Можна припустити, крім того, що дана морфологія веретеноподібної форми дає певні переваги, такі як мінімізація тертя і збільшення здатності до переміщення у водному середовищі..

Існує дуже конкретний випадок подібності двох груп водних тварин: дельфінів і вимерлих іхтіозаврів. Якби цікавий читач шукав образ цієї останньої групи сауропсидів, він міг легко помилитися з дельфінами.

-Зуби в ануросах

Явище, яке може призвести до появи аналогій, - це повернення характеру до його предків. У систематиці ця подія може заплутати, оскільки не всі види нащадків матимуть однакові характеристики або риси.

Є деякі види жаб, які завдяки еволюційному розвороту набули зуби в нижній щелепі. "Нормальним" станом жаб є відсутність зубів, хоча їх спільний предки володіли.

Таким чином, було б помилкою думати, що зуби цих своєрідних жаб є гомологічними по відношенню до зубів іншої групи тварин, оскільки вони не набули їх у спільного предка..

-Подібність між австралійськими сумчастими і південноамериканськими ссавцями

Подібність, що існує між обома групами тварин, походить від спільного предка - ссавця - але вони були придбані диференційно і незалежно в австралійських групах метатерів ссавців і в південноамериканських евтерівських ссавцях.

Кактус

Приклади аналогії та гомології не обмежуються тільки тваринами, ці події широко поширені по всьому комплексу і заплутаному дереву життя.

У рослин існує ряд адаптацій, які дозволяють переносити толерантність до пустельних середовищ, таких як соковиті стебла, стовпчасті стебла, шипи з захисними функціями і значне зменшення поверхні листа (листя)..

Однак не правильно групувати всі рослини, які мають такі характеристики, як кактус, оскільки особи, які їх несуть, не набувають їх у спільного предка..

Фактично, існують три окремі родини фанерогам: Euphorbiaceae, Cactaceae і Asclepiadaceae, представники яких набули конвергентним чином адаптації до посушливих середовищ.

Наслідки змішування аналогічної структури з гомологічною

У еволюційній біології, а також в інших галузях біології, концепція гомології є фундаментальною, оскільки вона дозволяє встановити філогенез органічних істот - одну з найбільш помітних завдань сучасних біологів..

Слід підкреслити, що тільки гомологічні характеристики адекватно відображають спільне походження організмів.

Вважаємо, що в певному дослідженні ми хочемо з'ясувати еволюційну історію трьох організмів: птахів, кажанів і мишей. Якщо б ми взяли, наприклад, характеристику крил для реконструкції нашої філогенії, ми б прийшли до неправильного висновку..

Чому? Тому що птахи і кажани мають крила, і ми припускаємо, що вони більш пов'язані один з одним, ніж кожен з мишею. Проте ми знаємо апріорі що і миші, і кажани є ссавцями, тому вони більш пов'язані один з одним, ніж птах.

Потім ми повинні шукати характеристики гомологічний що дозволяє нам правильно з'ясувати закономірність. Наприклад, наявність волосся або молочних залоз.

Застосовуючи це нове бачення, ми дамо вам правильну схему відносин: кажан і миша більш пов'язані один з одним, ніж кожен з птахом..

Список літератури

  1. Аркас, Л. П. (1861). Елементи зоології. Друк Габріеля Альгамбра.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Запрошення до біології. Ed. Panamericana Medical.
  3. Hall, B. K. (ред.). (2012). Гомологія: Ієрархічна основа порівняльної біології. Academic Press.
  4. Kardong, K. V. (2006). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L. E. (2012). Концепція гомології як основа для оцінки механізмів розвитку: вивчення вибіркової уваги протягом всього періоду життя. Розвиваюча психобіологія, 55(1), 76-83.
  6. Raven, P.H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E. (1992). Біологія рослин (Том 2). Я повернувся назад.
  7. Soler, M. (2002). Еволюція: основа біології. Південний проект.