Homologe og analoge strukturer (med eksempler)



den homolog struktur de er dele af en biologisk organisme, der deler en forfader til fælles, mens de analoge udfører lignende funktioner. Ved sammenligning af to processer eller strukturer kan vi tildele dem som homologer og analoger.

Disse begreber blev populære efter fremkomsten af ​​evolutionsteori, og deres anerkendelse og sondring er nøglen til den vellykkede rekonstruktion af fylogenetiske forhold mellem økologiske væsener.

indeks

  • 1 Teoretiske baser
  • 2 Hvordan er homologier og analogier diagnosticeret?
  • 3 Hvorfor er der analogier?
  • 4 eksempler
    • 4.1 - Fusiform form hos vanddyr
    • 4.2 -Tid i anuraner
    • 4.3 - Udseende mellem australske pungdyr og sydamerikanske pattedyr
    • 4.4 kaktus
  • 5 Konsekvenser af at forvirre en analog struktur med en homolog
  • 6 referencer

Teoretiske baser

I to arter defineres en karakter som en homolog, hvis den er blevet afledt af en fælles forfader. Dette kan have været intensivt modificeret og har ikke nødvendigvis den samme funktion.

Hvad angår analogier, bruger nogle forfattere ofte synonymt og interchangeably med udtrykket homoplasi for at henvise til lignende strukturer, som er til stede i to eller flere arter og ikke deler en fælles forfader i nærheden.

I modsætning hertil anvendes udtrykket analogi til at betegne ligheden mellem to eller flere strukturer med hensyn til funktion, mens homoplasi er begrænset til evaluering af strukturer, der ligner hinanden, morfologisk set.

Derudover kan et tegn være homologt mellem to arter, men en tilstand af karakter kan ikke. Pentadactyl er et glimrende eksempel på denne kendsgerning.

I mennesker og krokodiller kan vi skelne fem fingre, men næsehornene har strukturer med tre fingre, der ikke er homologe, da denne tilstand har udviklet sig uafhængigt.

Anvendelsen af ​​disse udtryk er ikke begrænset til individets morfologi, de kan også bruges til at beskrive cellulære, fysiologiske, molekylære osv. Karakteristika.

Hvordan diagnostiseres homologier og analogier?

Selvom udtrykkene homologi og analogi er lette at definere, er de ikke nemme at diagnosticere.

Generelt foreslår biologer, at visse strukturer er homologe med hinanden, hvis der er korrespondance i position i forhold til andre dele af kroppen og korrespondance i strukturen, hvis strukturen er sammensat. Embryologiske undersøgelser spiller også en vigtig rolle i diagnosen.

På denne måde kan enhver korrespondance, der eksisterer i form eller funktion, ikke være en nyttig funktion til at diagnosticere homologier.

Hvorfor analogier eksisterer?

I de fleste tilfælde - men ikke alle - arter med lignende egenskaber beboer regioner eller zoner med lignende betingelser og er underlagt sammenlignelige selektive tryk.

Med andre ord løste arten et problem på samme måde, selvom det ikke var bevidst selvfølgelig.

Denne proces kaldes konvergent evolution. Nogle forfattere foretrækker at adskille konvergerende evolution fra paralleller.

Konvergent udvikling eller konvergens fører til dannelsen af ​​overfladiske ligheder, der opstår gennem forskellige udviklingsveje. Parallellismen involverer derimod lignende udviklingsveje.

eksempler

-Fusiform form hos vanddyr

I aristoteliske tider blev det fusiformiske aspekt af en fisk og en hval anset for tilstrækkeligt til at gruppere begge organismer i den brede og upræcise kategori af "fisk".

Men når vi omhyggeligt analyserer de to gruppers interne struktur, kan vi konkludere, at ligheden kun er ekstern og overfladisk.

Ved anvendelse af evolutionstænkning kan vi antage, at evolutionære kræfter i løbet af millioner af år gav gavn for den øgede hyppighed af akvatiske personer, der præsenterer denne særlige form.

Vi kan endvidere antage, at denne fusiform morfologi gav en vis fordel, som for eksempel at minimere friktion og øge kapaciteten af ​​bevægelser i vandmiljøer.

Der er et meget specielt tilfælde af ligheder mellem to vanddyrgrupper: delfinerne og de uddøde ichthyosaurs. Hvis den nysgerrige læser søgte et billede af denne sidste gruppe af sauropsider, kunne han let fejle det for delfinerne.

-Tænder i anuros

Et fænomen, som kan føre til udseende af analogier, er omvendelsen af ​​et tegn til dets forfædre form. I systematikken kan denne begivenhed være forvirrende, da ikke alle efterkommere vil have de samme egenskaber eller træk.

Der er nogle slags frøer, der på grund af evolutionær reversering har erhvervet tænder i underkæben. Den "normale" tilstand af frøer er manglen på tænder, selvom deres fælles forfader havde dem.

Det ville således være en fejl at tro, at disse særlige frøers tænder er homologe i forhold til tænderne hos en anden dyregruppe, da de ikke erhvervede dem fra en fælles forfader.

-Ligheder mellem australske pungdyr og sydamerikanske pattedyr

Lighederne der eksisterer mellem begge dyregrupper stammer fra en fælles forfader - et pattedyr - men de blev erhvervet forskelligt og uafhængigt i de australske grupper af pattedyrsmetater og i de sydamerikanske eutheriske pattedyr.

kaktus

Eksempler på analogi og homologi er ikke kun begrænset til dyreriget, disse begivenheder er udbredt i hele det komplekse og indviklede træ af livet.

I planter er der en række tilpasninger, der tillader tolerance for ørkenmiljøer, såsom saftige stængler, kolonnerstængler, rygsøjler med beskyttelsesfunktioner og en betydelig reduktion af bladoverfladen (blade).

Det er imidlertid ikke korrekt at gruppere alle planter, der har disse egenskaber som kaktus, da de personer, der bærer dem, ikke erhverver dem fra en fælles forfader..

Faktisk er der tre forskellige familier af phanerogammer: Euphorbiaceae, Cactaceae og Asclepiadaceae, hvis repræsentanter erhvervet på en konvergensmæssig måde tilpasningerne til tørre omgivelser.

Konsekvenser af at forvirre en analog struktur med en homolog

I evolutionærbiologi og i andre biologiske grene er begrebet homologi grundlæggende, da det giver os mulighed for at etablere fylogeni af organiske væsener - en af ​​de mest iøjnefaldende opgaver hos nuværende biologer.

Det skal understreges, at kun homologe egenskaber afspejler den organismeres fælles forfædre tilstrækkeligt.

Overvej at vi i en bestemt undersøgelse vil belyse den evolutionære historie om tre organismer: fugle, flagermus og mus. Hvis vi for eksempel tog vingenes karakteristik for at rekonstruere vores fylogeni, ville vi komme til en fejlagtig konklusion.

Hvorfor? Fordi fugle og flagermus har vinger, og vi antager, at de er mere relaterede til hinanden end hver med musen. Men vi ved det a priori at både mus og flagermus er pattedyr, så de er mere relaterede til hinanden end fuglen.

Så skal vi kigge efter egenskaber homologe Det giver os mulighed for korrekt at belyse mønsteret. For eksempel tilstedeværelsen af ​​hår eller brystkirtler.

Anvendelse af denne nye vision vil vi give med det korrekte mønster af relationer: flagermus og mus er mere relaterede til hinanden end hver med fuglen.

referencer

  1. Arcas, L. P. (1861). Elever af zoologi. Udskrivning af Gabriel Alhambra.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homologi: Det hierarkiske grundlag for komparativ biologi. Academic Press.
  4. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L. E. (2012). Begrebet homologi som grundlag for evaluering af udviklingsmekanismer: udforskning af selektiv opmærksomhed over hele levetiden. Udviklingspsykobiologi, 55(1), 76-83.
  6. Raven, P.H., Evert, R.F., & Eichhorn, S.E. (1992). Biologi af planter (Vol. 2). Jeg vendte om.
  7. Soler, M. (2002). Evolution: grundlaget for biologi. South Project.