HOMOLOĢISKAS UN ANALOGAS STRUKTŪRAS (AR PIEMĒRIEM) - BIOLOĢIJA - 2025

Homologu struktūra ir daļas, bioloģisko organismu, kam ir kopīgs sencis, bet analogais pilda līdzīgas funkcijas. Salīdzinot divus procesus vai struktūras, mēs varam tos piešķirt kā homologus un analogus.

Šie jēdzieni ieguva popularitāti pēc evolūcijas teorijas parādīšanās, un to atpazīšana un atšķirība ir atslēga uz organisko būtņu filoģenētisko attiecību veiksmīgu atjaunošanu.

Avots: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); tulkojis Angelito7, izmantojot Wikimedia Commons

Teorētiskās bāzes

Divās sugās iezīme tiek definēta kā homoloģiska, ja tā ir iegūta no kopīga senča. Iespējams, ka tas ir plaši modificēts, un tam nav obligāti jābūt tādai pašai funkcijai.

Runājot par analoģijām, daži autori bieži vien terminu homoplāzija izmanto sinonīmi un savstarpēji aizvietojot, lai atsauktos uz līdzīgām struktūrām, kas atrodas divās vai vairākās sugās un kurām nav tuvu kopēju senču.

Turpretī citos avotos terminu analoģija tiek izmantots, lai apzīmētu divu vai vairāku struktūru līdzību funkcionālā izteiksmē, savukārt homoplāzija aprobežojas ar morfoloģiskā ziņā līdzīgu struktūru novērtēšanu, kas ir līdzīgas viena otrai.

Arī pazīme var būt homoloģiska divām sugām, bet pazīmes statuss nevar būt. Pentadaktila ir lielisks šī fakta piemērs.

Cilvēkos un krokodilos mēs varam atšķirt piecus pirkstus, tomēr degunradzēm ir struktūras ar trim pirkstiem, kas nav homoloģiskas, jo šis nosacījums ir attīstījies patstāvīgi.

Šo terminu piemērošana neaprobežojas tikai ar indivīda morfoloģiju, tos var izmantot arī, lai aprakstītu šūnu, fizioloģiskās, molekulārās īpašības utt.

Kā tiek diagnosticētas homoloģijas un analoģijas?

Lai arī terminus homoloģija un analoģija ir viegli definēt, tos nav viegli diagnosticēt.

Parasti biologi apgalvo, ka noteiktas struktūras ir homoloģiskas viena otrai, ja pozīcijā ir korespondence attiecībā pret citām ķermeņa daļām un struktūrā ir korespondence, ja struktūra ir salikta. Diagnostikā svarīga loma ir arī embrioloģiskiem pētījumiem.

Tādējādi jebkura sarakste, kas var pastāvēt formā vai funkcijā, nav noderīga īpašība homoloģiju diagnosticēšanā.

Kāpēc analoģijas pastāv?

Vairumā gadījumu - bet ne visās - sugas ar līdzīgām īpašībām dzīvo reģionos vai zonās ar līdzīgiem apstākļiem un ir pakļautas salīdzināmam selektīvajam spiedienam.

Citiem vārdiem sakot, sugas problēmu risināja tādā pašā veidā, kaut arī, protams, neapzināti.

Šo procesu sauc par konverģento evolūciju. Daži autori dod priekšroku konverģences evolūcijas nodalīšanai no paralēlēm.

Konverģējoša evolūcija vai konverģence noved pie virspusēju līdzību veidošanās, kas notiek pa dažādiem attīstības ceļiem. No otras puses, paralēlisms ietver līdzīgus attīstības ceļus.

Piemēri

-Viendabīga forma ūdens dzīvniekiem

Aristoteles laikos zivs un vaļa vārpstas formas izskats tika uzskatīts par pietiekamu, lai abus organismus grupētu plašajā un neprecīzajā kategorijā "zivis".

Tomēr, rūpīgi analizējot abu grupu iekšējo struktūru, mēs varam secināt, ka līdzība ir vienīgi ārēja un virspusēja.

Pielietojot evolucionāro domāšanu, mēs varam pieņemt, ka miljonu gadu laikā evolūcijas spēki guva labumu no ūdens indivīdu biežuma, kuriem ir šī īpašā forma.

Mēs varam arī pieņemt, ka šī kausētā morfoloģija deva zināmu labumu, piemēram, samazinot berzi un palielinot pārvietošanās spēju ūdens vidē.

Ir ļoti īpašs līdzību gadījums starp divām ūdensdzīvnieku grupām: delfīniem un tagad izmirstajiem ichtiozauriem. Ja ziņkārīgais lasītājs meklētu šīs pēdējās sauropsīdu grupas attēlu, viņi to viegli varētu sajaukt ar delfīniem.

-Zobi anurānos

Parādība, kas var izraisīt analoģiju parādīšanos, ir personāža atgriešanās pie senču formas. Sistemātikā šis notikums var būt mulsinošs, jo ne visām pēcnācēju sugām būs vienādas īpašības vai iezīmes.

Ir dažas varžu sugas, kuras, evolucionāri mainot, ieguva zobus apakšējā žoklī. Varžu "normāls" stāvoklis ir zobu neesamība, kaut arī viņu kopīgais sencis tos piemita.

Tādējādi būtu kļūdaini domāt, ka šo savdabīgo varžu zobi ir homologi attiecībā pret citas dzīvnieku grupas zobiem, jo ​​viņi tos nav ieguvuši no kopīga senča.

- līdzīgi Austrālijas marsupialiem un Dienvidamerikas zīdītājiem

Līdzības, kas pastāv starp abām dzīvnieku grupām, izriet no kopīga senča - zīdītāja -, taču tās atšķirīgi un neatkarīgi tika iegūtas Austrālijas metatēriju zīdītāju grupās un Dienvidamerikas eitēriešu zīdītāju grupās.

Kaktuss

Analoģijas un homoloģijas piemēri neaprobežojas tikai ar dzīvnieku valsti, šie notikumi ir izkliedēti visā sarežģītajā un sarežģītajā dzīves kokā.

Augos ir virkne pielāgojumu, kas ļauj izturēt tuksneša vidi, piemēram, sukulenti kāti, kolonnu stublāji, muguriņas ar aizsargājošām funkcijām un ievērojams lapotnes (lapu) samazinājums.

Tomēr nav pareizi visus augus, kuriem ir šīs īpašības, sagrupēt kā kaktusus, jo indivīdi, kas tos nēsā, nav ieguvuši tos no kopīga senča.

Faktiski ir trīs dažādas fanoerogu dzimtas: Euphorbiaceae, Cactaceae un Asclepiadaceae, kuru pārstāvji konverģenti ieguva pielāgojumus sausai videi.

Analoģiskas struktūras sajaukšanas ar homoloģisko struktūru sekas

Evolūcijas bioloģijā un citās bioloģijas nozarēs homoloģijas jēdziens ir būtisks, jo tas ļauj mums noteikt organisko būtņu filoģenēzi - vienu no visievērojamākajiem pašreizējo biologu uzdevumiem.

Jāuzsver, ka tikai homologās īpašības adekvāti atspoguļo organismu kopējo senču.

Iedomājieties, ka kādā noteiktā pētījumā mēs vēlamies noskaidrot trīs organismu evolūcijas vēsturi: putnus, sikspārņus un peles. Ja mēs ņemtu, piemēram, spārnu īpašību, lai rekonstruētu mūsu filoģenēzi, mēs nonāktu pie kļūdaina secinājuma.

Kāpēc? Tā kā putniem un sikspārņiem ir spārni, un mēs pieņemtu, ka tie ir vairāk saistīti viens ar otru, nevis ar peli. Tomēr a priori mēs zinām, ka gan peles, gan sikspārņi ir zīdītāji, tāpēc tie ir vairāk saistīti viens ar otru, nevis katrs ar putnu.

Tad mums jāmeklē homologi raksturlielumi, kas ļauj mums pareizi noskaidrot modeli. Piemēram, matu vai piena dziedzeru klātbūtne.

Pielietojot šo jauno redzējumu, mēs atradīsim pareizo attiecību modeli: nūja un pele ir vairāk savstarpēji saistīti, nevis katrs ar putnu.

Atsauces

1. Arcas, LP (1861). Zooloģijas pamati. Gabriela Alhambra drukāšana.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Ielūgums uz bioloģiju. Panamerican Medical Ed.
3. Halle, BK (Red.). (2012). Homoloģija: salīdzinošās bioloģijas hierarhiskais pamats. Akadēmiskā prese.
4. Kardongs, KV (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija. Makgreivs.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Homoloģijas jēdziens kā attīstības mehānismu novērtēšanas pamats: selektīvas uzmanības izpēte visā dzīves laikā. Attīstības psihobioloģija, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF un Eichhorn, SE (1992). Augu bioloģija (2. sēj.). Es apgriezos.
7. Solers, M. (2002). Evolūcija: bioloģijas pamats. Dienvidu projekts.