KAS YRA HOMOPLAZIJA? (SU PAVYZDŽIAIS) - BIOLOGIJA - 2025

Homoplasy (iš graikų kalbos "Homo", kuris reiškia pats, ir "plasis" reiškia Beje, tų pačių formų) yra bendras pagrindas dviejų ar daugiau rūšių, tačiau ši funkcija nėra pateikti jų bendras protėvis. Homoplazijos apibrėžimo pagrindas yra evoliucinė nepriklausomybė.

Homoplazija tarp struktūrų yra suartėjusios evoliucijos, lygiagretumų ar evoliucijos pasikeitimų rezultatas. Sąvoka prieštarauja homologijai, kai rūšių grupei būdingi bruožai ar bruožai buvo paveldimi iš bendro protėvio.

Konvergentiška evoliucija: nuotraukoje matome ichtiozurą, labai ekologišką ir mfologinį panašų į delfiną. Šaltinis: Kūrėjas: Dmitrijus Bogdanovas

Kas yra homoplazija?

Lyginamosios anatomijos šakoje organizmų dalių panašumai gali būti įvertinti protėvių, funkcijos ir išvaizdos požiūriu.

Anot Kardongo (2006), kai du personažai turi bendrą kilmę, jie yra paskiriami kaip homologiški. Jei panašumas yra pagal funkciją, sakoma, kad abu procesai yra analogiški. Galiausiai, jei struktūrų išvaizda yra panaši, tai yra homoplazija.

Tačiau kiti autoriai sąvokai suteikia platesnę prasmę (sutapimą su analogija), apimdami bet kokį dviejų ar daugiau rūšių, neturinčių bendros kilmės, panašumą. Šia koncepcija išsiskiria įvykio evoliucinis nepriklausomumas.

Sąvokos kilmė

Istoriškai šie trys terminai buvo vartojami dar nuo darvinizmo laikų ir neturėjo jokios evoliucinės prasmės. Po Darvino atėjimo ir eksponentinio evoliucijos teorijų vystymosi, terminai įgavo naują atspalvį ir panašumas buvo aiškinamas atsižvelgiant į evoliuciją.

Homoplazija buvo terminas, kurį 1870 m. Sugalvojo Lankesteris, norėdamas pasakyti apie nepriklausomą panašių savybių įgijimą skirtingose ​​giminėse.

Savo ruožtu George'as Gaylord'as Simpsonas pasiūlė atskirti panašumus pagal analogiją, mimiką ir atsitiktinius panašumus, nors šiandien jie laikomi konvergencijų pavyzdžiais.

Homoplazijos tipai

Tradiciškai homoplazija buvo skirstoma į suartėjusią evoliuciją, evoliucijos paraleles ir evoliucijos apvertimus.

Pattersono (1988) apžvalgoje siekiama paaiškinti sąvokų suartėjimas ir paralelės vartojimą, nes jos dažnai gali būti klaidinančios ar klaidingai interpretuojamos. Kai kuriems autoriams skirtumas yra tik savavališkas ir jie nori vartoti bendrąjį terminą homoplazija.

Kiti teigia, kad nors terminų skirtumas nėra labai aiškus, jie skiriasi daugiausia susijusių rūšių santykiais. Remiantis šiuo požiūriu, kai linijos, turinčios panašias savybes, yra nutolusios, tai yra suartėjimas. Priešingai, jei giminės yra glaudžiai susijusios, tai yra paralelė.

Trečiasis tipas yra grįžtamasis ryšys, kai savybė pasikeitė ir laikui bėgant grįžta į pradinę ar protėvių būseną. Pavyzdžiui, delfinai ir kiti banginių šeimos gyvūnai išvystė optimalų plaukimo kūną, primenantį galimą vandens protėvį, iš kurio jie išsirutuliojo prieš milijonus metų.

Paprastai morfologijos atšaukimai yra reti ir sunkiai atpažįstami. Tačiau molekuliniai evoliucijos pokyčiai - tai yra genų lygyje - yra labai dažni.

Homoplazijos: iššūkiai prieš evoliucijos istorijų rekonstrukciją

Rekonstruojant skirtingų linijų evoliucijos istorijas, būtina žinoti, kurios savybės yra homologiškos, o kurios yra paprastos homoplazijos.

Jei įvertinsime santykius tarp grupių, leisdami sau vadovautis homoplazijomis, sulauksime klaidingų rezultatų.

Pvz., Jei mes įvertinsime bet kurį žinduolį, banginius ir žuvis pagal jų modifikuotas pelekų formos galūnes, darysime išvadą, kad žuvys ir banginiai yra labiau susiję vienas su kitu, nei abi grupės yra su žinduoliu.

Kadangi a priori žinome šių grupių istoriją - žinome, kad banginiai yra žinduoliai -, galime lengvai padaryti išvadą, kad ši hipotetinė filogenezija (glaudus ryšys tarp žuvų ir banginių) yra klaida.

Tačiau kai vertiname grupes, kurių santykiai nėra aiškūs, homoplazijos sukuria nepatogumus, kuriuos nėra taip lengva išsiaiškinti.

Kodėl egzistuoja homoplazijos?

Iki šiol supratome, kad gamtoje „pasirodymai gali apgauti“. Ne visi organizmai, kurie yra šiek tiek panašūs, yra susiję - tokiu pačiu būdu, kad du žmonės gali būti labai panašūs fiziškai, bet nėra susiję. Keista, bet šis reiškinys yra labai paplitęs gamtoje.

Bet kodėl jis pateikiamas? Daugeliu atvejų homoplazija atsiranda kaip prisitaikymas prie panašios aplinkos. T. y., Abiem linijoms daromas panašus atrankinis slėgis, todėl „problema“ išspręsta vienodai.

Grįžkime prie banginių ir žuvų pavyzdžio. Nors šios linijos yra aiškiai atskirtos, jos abi gyvena vandens organizme. Taigi natūrali atranka yra palanki lygiavamzdžiams pelekams, kurie efektyviai juda vandens telkiniuose.

Restruktūrizavimo sąvokos: gilios homologijos

Kiekvienas biologijos tobulėjimo progresas paverčiamas naujomis evoliucijos žiniomis - ir molekulinė biologija nėra išimtis.

Naudojant naujus sekos nustatymo būdus, buvo nustatytas nepaprastas genų ir su jais susijusių produktų skaičius. Be to, evoliucinė raidos biologija taip pat prisidėjo prie šių sąvokų modernizavimo.

1977 m. Seanas Carrollas ir bendradarbiai sukūrė giliosios homologijos sąvoką, apibrėžtą kaip sąlyga, kai skirtingose ​​giminose augantis ir besivystantis statinys turi tą patį genetinį mechanizmą, kurį paveldėjo iš bendro protėvio.

Paimkime bestuburių ir stuburinių akių pavyzdį. Akys yra sudėtingi fotoreceptoriai, kuriuos randame skirtingose ​​gyvūnų grupėse. Tačiau akivaizdu, kad bendras šių gyvūnų protėvis neturėjo sudėtingos akies. Pagalvokime apie savo ir galvakojų akis: jos kardinaliai skiriasi.

Nepaisant skirtumų, akys turi gilų protėvį, nes opsinai išsivystė iš protėvių opsino ir visų akių vystymąsi kontroliuoja tas pats genas: Pax 6.

Taigi ar akys yra homologiškos ar supanašėjusios? Atsakymas yra tiek, tai priklauso nuo to, kokiu lygiu įvertinsite situaciją.

Žinduoliai ir žiuželiai: suartėjimų spinduliuotė

Gamtoje gausu homoplazijų pavyzdžių. Vienas įdomiausių yra amerikiečių placentos žinduolių ir Australijos žandikaulių konvergencija - dvi giminės, išsiskyrusios daugiau nei prieš 130 milijonų metų.

Abiejose aplinkose mes randame labai panašias formas. Atrodo, kad kiekvienas žinduolis turi savo „ekvivalentą“ morfologijos ir ekologijos prasme Australijoje. T. y., Nišą, kurią žinduolis užima Amerikoje, Australijoje, užima panašus žandikaulis.

Molis Amerikoje atitinka Australijos pelėdgalį molį, priešnuodį numbatą (Myrmecobius fasciatus), pelę prie pelėpelio (šeima Dasyuridae), lemūrą iki gumbą (Phalanger maculatus), vilką - Tasmanijos vilką.

Nuorodos

1. Doolittle, RF (1994). Konvergencinė raida: poreikis būti aiškus. Biocheminių mokslų tendencijos, 19 (1), 15–18.
2. Greenberg, G., & Haraway, MM (1998). Lyginamoji psichologija: vadovas. Maršrutas.
3. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
4. Kliman, RM (2016). Evoliucinės biologijos enciklopedija. Akademinė spauda.
5. Lososas, JB (2013). Prinstono evoliucijos vadovas. Prinstono universiteto leidykla.
6. McGhee, GR (2011). Konvergencija: gražiausios yra ribotos formos. MIT paspauskite.
7. „Rice“, SA (2009). Evoliucijos enciklopedija. „Infobase“ leidyba.
8. Sandersonas, MJ, ir Huffordas, L. (Red.). (devyniolika devyniasdešimt šeši). Homoplazija: panašumo pasikartojimas evoliucijoje. Elsevier.
9. Starr, C., Evers, C., ir Starr, L. (2010). Biologija: sąvokos ir pritaikymai be fiziologijos. „Cengage“ mokymasis.
10. „Stayton CT“ (2015). Ką reiškia konvergentiška evoliucija? Konvergencijos aiškinimas ir jo reikšmės ieškant evoliucijos ribų. Sąsajos fokusavimas, 5 (6), 20150039.
11. Tobinas, AJ, ir Dusheckas, J. (2005). Klausia apie gyvenimą. „Cengage“ mokymasis.
12. „Wake“, DB, „Wake“, MH ir „Specht“, CD (2011). Homoplazija: nuo modelio nustatymo iki evoliucijos proceso ir mechanizmo nustatymo. mokslas, 331 (6020), 1032-1035.
13. Zimmer, C., Emlen, DJ, & Perkins, AE (2013). Evoliucija: gyvenimo prasmės suvokimas. CO: Robertsas.