HOMOLOGINĖS IR ANALOGIŠKOS STRUKTŪROS (SU PAVYZDŽIAIS) - BIOLOGIJA - 2025

Homologinis struktūra yra dalys biologinio organizmo, kad turi bendrą protėvį, o analoginis atlikti panašias funkcijas. Palyginę du procesus ar struktūras, mes galime juos priskirti kaip homologus ir analogus.

Šios sąvokos išpopuliarėjo atsiradus evoliucijos teorijai, o jų pripažinimas ir išskirimas yra raktas į sėkmingą filogenetinių ryšių tarp organinių būtybių atstatymą.

Šaltinis: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); „Angelito7“ vertimas per „Wikimedia Commons“

Teorinės bazės

Dviejų rūšių bruožas yra apibūdinamas kaip homologiškas, jei jis yra kilęs iš bendro protėvio. Tai gali būti smarkiai pakeista ir nebūtinai turi tą pačią funkciją.

Kalbant apie analogijas, kai kurie autoriai dažnai vartoja terminą homoplazija sinonimai ir pakaitomis, kad nurodytų panašias struktūras, esančias dviejose ar daugiau rūšių ir neturinčias artimo bendro protėvio.

Priešingai, kituose šaltiniuose terminas analogija yra naudojamas apibūdinti dviejų ar daugiau struktūrų panašumą pagal funkciją, tuo tarpu homoplazija apsiriboja vien morfologiniu požiūriu panašių struktūrų vertinimu.

Taip pat bruožas gali būti homologinis tarp dviejų rūšių, tačiau bruožo statusas negali būti. Pentadaktilas yra puikus šio fakto pavyzdys.

Žmonėse ir krokodiluose galime atskirti penkis pirštus, tačiau raganosių struktūros su trim pirštais nėra homologiškos, nes ši liga išsivystė nepriklausomai.

Šių terminų taikymas neapsiriboja asmens morfologija, jie taip pat gali būti naudojami apibūdinti ląstelių, fiziologines, molekulines savybes ir kt.

Kaip diagnozuojamos homologijos ir analogijos?

Nors homologijos ir analogijos terminus lengva apibrėžti, juos diagnozuoti nėra lengva.

Paprastai biologai teigia, kad tam tikros struktūros yra homologiškos viena kitai, jei padėtis atitinka kitas kūno dalis ir struktūroje yra atitiktis, jei struktūra yra sudėtinė. Embriologiniai tyrimai taip pat vaidina svarbų vaidmenį diagnozuojant.

Taigi bet koks atitikimas, galintis egzistuoti forma ar funkcija, nėra naudingas bruožas diagnozuojant homologijas.

Kodėl egzistuoja analogijos?

Daugeliu atvejų, bet ne visos, panašių savybių rūšys gyvena panašiomis sąlygomis esančiuose regionuose arba zonose ir patiria panašų atrankinį slėgį.

Kitaip tariant, rūšys problemą išsprendė tokiu pačiu būdu, nors, žinoma, ne sąmoningai.

Šis procesas vadinamas konvergencine evoliucija. Kai kurie autoriai nori atskirti konvergencinę evoliuciją nuo paralelių.

Konvergencija arba konvergencija lemia paviršutiniškų panašumų, atsirandančių skirtingais vystymosi keliais, formavimąsi. Kita vertus, paralelizmas apima panašius vystymosi kelius.

Pavyzdžiai

-Fuiforminė forma vandens gyvūnams

Aristotelio laikais verpstės formos žuvies ir banginio išvaizda buvo laikoma pakankama, kad abu organizmai būtų suskirstyti į plačią ir netikslią „žuvų“ kategoriją.

Tačiau atidžiai išanalizavę abiejų grupių vidinę struktūrą, galime daryti išvadą, kad panašumas yra išskirtinai išorinis ir paviršutiniškas.

Taikydami evoliucinį mąstymą, galime manyti, kad per milijonus metų evoliucijos jėgos davė naudos dažnesniam vandens žmonių, turinčių šią ypatingą formą, dažniui.

Taip pat galime manyti, kad ši fusiforminė morfologija suteikė tam tikros naudos, pavyzdžiui, sumažindama trintį ir padidindama judėjimo galimybes vandens aplinkoje.

Ypatingas atvejis yra panašumas tarp dviejų vandens gyvūnų grupių: delfinų ir dabar išnykusių ichtiozaurų. Jei smalsus skaitytojas ieškotų šios paskutinės sauropsidų grupės nuotraukos, jie galėtų lengvai ją suklaidinti dėl delfinų.

-Dantys dantenose

Reiškinys, galintis sukelti analogijų atsiradimą, yra veikėjo grįžimas į jo protėvio formą. Sistemiškai šis įvykis gali būti painus, nes ne visos palikuonių rūšys turės tas pačias savybes ar bruožus.

Yra keletas varlių rūšių, kurios, evoliuciškai pasikeisdamos, įgijo dantis apatiniame žandikaulyje. „Įprasta“ varlių būklė yra dantų nebuvimas, nors jų protėvis juos turėjo.

Taigi būtų klaidinga manyti, kad šių savotiškų varlių dantys yra homologiški kitos gyvūnų grupės dantų atžvilgiu, nes jie jų neįgijo iš bendro protėvio.

- Panašus tarp Australijos žandikaulių ir Pietų Amerikos žinduolių

Panašumai, kurie egzistuoja tarp abiejų gyvūnų grupių, kyla iš bendro protėvio - žinduolio -, tačiau jie buvo įgyti skirtingai ir nepriklausomai Australijos metatterijos žinduolių grupėse ir Pietų Amerikos eutero žinduoliuose.

Kaktusas

Analogijos ir homologijos pavyzdžiai neapsiriboja vien gyvūnų karalyste, šie įvykiai pasklinda po sudėtingą ir painų gyvenimo medį.

Augaluose yra daugybė adaptacijų, leidžiančių toleruoti dykumų aplinką, pavyzdžiui, sultingi stiebai, stulpeliniai stiebai, spygliai, turintys apsaugines funkcijas ir žymiai sumažinantys lapijos paviršių (lapus).

Tačiau neteisinga visus augalus, turinčius šias savybes, sugrupuoti kaip kaktusus, nes juos nešiojantys individai jų neįgijo iš bendro protėvio.

Iš tikrųjų yra trys skirtingos pionerogamų šeimos: Euphorbiaceae, Cactaceae ir Asclepiadaceae, kurių atstovai konvergentiškai įgijo prisitaikymą prie sausringos aplinkos.

Analogiškos struktūros supainiojimo su homologine pasekmės

Evoliucinėje biologijoje ir kitose biologijos šakose homologijos sąvoka yra pagrindinė, nes ji leidžia mums nustatyti organinių būtybių filogeniją - vieną ryškiausių dabartinių biologų užduočių.

Reikia pabrėžti, kad tik homologinės savybės tinkamai atspindi organizmų protėvius.

Apsvarstykite, kad tam tikru tyrimu norime išsiaiškinti trijų organizmų: paukščių, šikšnosparnių ir pelių evoliucijos istoriją. Pavyzdžiui, jei paimtume sparnų savybę rekonstruoti savo filogeniją, padarytume klaidingą išvadą.

Kodėl? Kadangi paukščiai ir šikšnosparniai turi sparnus ir mes manytume, kad jie yra labiau susiję vienas su kitu, o ne su pele. Tačiau mes iš anksto žinome, kad ir pelės, ir šikšnosparniai yra žinduoliai, todėl jie yra labiau susiję vienas su kitu, o ne su paukščiu.

Tada mes turime ieškoti homologinių savybių, kurios leistų mums teisingai išsiaiškinti modelį. Pavyzdžiui, plaukų ar pieno liaukų buvimas.

Taikydami šią naują viziją, rasime teisingą santykių modelį: šikšnosparnis ir pelė yra labiau susiję vienas su kitu, o ne su paukščiu.

Nuorodos

1. „Arcas“, LP (1861). Zoologijos elementai. Gabrieliaus Alhambros spausdinimas.
2. Curtis, H., ir Schnek, A. (2006). Kvietimas į biologiją. Panamerican Medical Ed.
3. Salė, BK (red.). (2012). Homologija: hierarchinis lyginamosios biologijos pagrindas. Akademinė spauda.
4. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Homologijos samprata, kaip vystymosi mechanizmų įvertinimo pagrindas: tiriant atrankinį dėmesį per visą gyvenimą. Vystymosi psichobiologija, 55 (1), 76–83.
6. Raven, PH, Evert, RF ir Eichhorn, SE (1992). Augalų biologija (2 tomas). Aš atbuline eiga.
7. Soler, M. (2002). Evoliucija: biologijos pagrindas. Pietų projektas.