Homológne a analogické štruktúry (s príkladmi)



homológna štruktúra sú súčasťou biologického organizmu, ktorý má spoločného predka, zatiaľ čo analogické vykonávajú podobné funkcie. Pri porovnávaní dvoch procesov alebo štruktúr ich môžeme priradiť ako homológy a analógy.

Tieto pojmy získali popularitu po vzniku evolučnej teórie a ich uznanie a rozlíšenie sú kľúčom k úspešnej rekonštrukcii fylogenetických vzťahov medzi organickými bytosťami..

index

  • 1 Teoretické základy
  • 2 Ako sú diagnostikované homológie a analógie?
  • 3 Prečo existujú analógie?
  • 4 Príklady
    • 4.1 - Forma fusiformu u vodných živočíchov
    • 4,2-Zuby u anuranov
    • 4.3 - Vzhľady medzi austrálskymi vačnatcami a juhoamerickými cicavcami
    • 4.4 Kaktus
  • 5 Dôsledky zámeny analogickej štruktúry s homológnou štruktúrou
  • 6 Referencie

Teoretické základy

V dvoch druhoch je znak definovaný ako homológ, ak bol odvodený od spoločného predka. To môže byť intenzívne modifikované a nemusí mať nevyhnutne rovnakú funkciu.

Pokiaľ ide o analógie, niektorí autori často používajú synonymne a zameniteľne s pojmom homoplázia na označenie podobných štruktúr, ktoré sú prítomné u dvoch alebo viacerých druhov a nezdieľajú spoločného predka v blízkosti..

Naproti tomu v iných zdrojoch sa termín analógia používa na označenie podobnosti dvoch alebo viacerých štruktúr, pokiaľ ide o funkciu, zatiaľ čo homoplázia je obmedzená na vyhodnocovanie štruktúr, ktoré sú si navzájom podobné, morfologicky povedané.

Okrem toho, charakter môže byť homológny medzi dvoma druhmi, ale stav charakteru nemôže. Pentadaktyl je vynikajúcim príkladom tejto skutočnosti.

V ľudských a krokodíloch môžeme rozlíšiť päť prstov, nosorožce však majú štruktúry s tromi prstami, ktoré nie sú homológne, pretože tento stav sa vyvinul nezávisle..

Aplikácia týchto termínov nie je obmedzená na morfológiu jedinca, môže byť tiež použitá na opis bunkových, fyziologických, molekulárnych, atď..

Ako sú diagnostikované homológie a analógie?

Hoci termíny homológia a analógia sa ľahko definujú, nie je ľahké ich diagnostikovať.

Všeobecne platí, že biológovia naznačujú, že určité štruktúry sú navzájom homológne, ak existuje v pozícii vzťah k ostatným častiam tela a korešpondencia v štruktúre v prípade, že štruktúra je zložená. Dôležitú úlohu v diagnostike zohrávajú aj embryologické štúdie.

Týmto spôsobom, akákoľvek korešpondencia, ktorá môže existovať vo forme alebo funkcii, nie je užitočnou funkciou na diagnostiku homológií.

Prečo existujú analógie?

Vo väčšine prípadov - ale nie všetky - druhy s podobnými vlastnosťami obývajú regióny alebo zóny s podobnými podmienkami a podliehajú porovnateľným selektívnym tlakom.

Inými slovami, druh riešil problém rovnakým spôsobom, aj keď nie vedome.

Tento proces sa nazýva konvergentná evolúcia. Niektorí autori uprednostňujú oddelenie konvergentného vývoja od paralelizmu.

Konvergentná evolúcia alebo konvergencia vedie k tvorbe povrchových podobností, ku ktorým dochádza prostredníctvom diferenciálnych vývojových dráh. Na druhej strane paralelizmus zahŕňa podobné vývojové cesty.

Príklady

-Forma fusiformu u vodných živočíchov

V aristotelovských časoch bol fusiformný aspekt ryby a veľryby považovaný za dostatočný na zoskupenie oboch organizmov do širokej a nepresnej kategórie „rýb“..

Keď však dôkladne analyzujeme vnútornú štruktúru oboch skupín, môžeme konštatovať, že podobnosť je výlučne vonkajšia a povrchná.

Použitím evolučného myslenia môžeme predpokladať, že počas miliónov rokov evolučné sily profitovali zo zvýšenej frekvencie vodných jedincov, ktorí túto konkrétnu formu prezentovali..

Okrem toho môžeme predpokladať, že táto morfológia fusiformu priniesla určitý úžitok, ako je minimalizácia trenia a zvýšenie schopnosti pohybu vo vodnom prostredí..

Existuje veľmi osobitný prípad podobnosti medzi dvoma skupinami vodných živočíchov: delfínmi a vyhynutými ichtyosaurami. Ak zvedavý čitateľ hľadal obraz tejto poslednej skupiny sauropsidov, mohol ho ľahko pomýliť s delfínmi.

-Zuby v anurách

Fenomén, ktorý môže viesť k vzhľadu analógií, je návrat postavy do jej predkov. V systematike môže byť táto udalosť mätúca, pretože nie všetky druhy potomkov budú mať rovnaké vlastnosti alebo vlastnosti.

Existujú niektoré druhy žab, ktoré v dôsledku evolučného zvratu získali zuby v dolnej čeľusti. "Normálny" stav žaby je absencia zubov, hoci ich spoločný predok ich vlastnil.

Bolo by preto chybou domnievať sa, že zuby týchto zvláštnych žab sú homológne vzhľadom na zuby inej skupiny zvierat, pretože ich nezískali od spoločného predka..

-Podobnosti medzi austrálskymi vačnatcami a juhoamerickými cicavcami

Podobnosti, ktoré existujú medzi oboma skupinami zvierat, pochádzajú zo spoločného predka - cicavca - ale boli získané odlišne a nezávisle v austrálskych skupinách metateriánov cicavcov av juhoamerických eutheriánskych cicavcoch..

kaktus

Príklady analógie a homológie nie sú obmedzené len na živočíšnu ríšu, tieto udalosti sú rozšírené v celom komplexnom a zložitom strome života..

V rastlinách existuje séria úprav, ktoré umožňujú toleranciu na púštne prostredie, ako sú sukulentné stonky, stĺpcové stonky, ostne s ochrannými funkciami a výrazné zmenšenie povrchu listov (listov)..

Nie je však správne zoskupiť všetky rastliny, ktoré majú tieto vlastnosti, ako kaktus, pretože jednotlivci, ktorí ich majú, ich nezískali od spoločného predka..

V skutočnosti existujú tri odlišné skupiny fanerogamov: Euphorbiaceae, Cactaceae a Asclepiadaceae, ktorých zástupcovia sa konvergentným spôsobom získali adaptáciou na vyprahnuté prostredia.

Dôsledky zámeny analogickej štruktúry s homológnou štruktúrou

V evolučnej biológii a v iných odboroch biológie je základná koncepcia homológie, pretože nám umožňuje vytvoriť fylogenézu organických bytostí - jednu z najvýraznejších úloh súčasných biológov..

Malo by sa zdôrazniť, že iba homológne charakteristiky adekvátne odrážajú spoločný pôvod organizmov.

Zvážte, že v určitej štúdii chceme objasniť evolučnú históriu troch organizmov: vtákov, netopierov a myší. Ak by sme napríklad vzali charakteristiku krídel, aby sme zrekonštruovali našu fylogenézu, dospeli by sme k nesprávnemu záveru.

Prečo? Vzhľadom k tomu, vtáky a netopiere majú krídla a my by sme predpokladať, že sú viac príbuzní, ako každý iný s myšou. Vieme však a priori že tak myši, ako aj netopiere sú cicavce, takže sú viac navzájom prepojené ako vták.

Potom musíme hľadať charakteristiky homológne ktoré nám umožňujú správne objasniť vzor. Napríklad, prítomnosť vlasov alebo mliečnych žliaz.

Aplikovaním tejto novej vízie dáme so správnym vzorom vzťahov: netopier a myš sú viac navzájom prepojení ako každý s vtákom.

referencie

  1. Arcas, L. P. (1861). Prvky zoológie. Vytlačiť Gabriel Alhambra.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamericana Medical.
  3. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homológia: hierarchický základ komparatívnej biológie. Akademická tlač.
  4. Kardong, K. V. (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, evolúcia. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L.E. (2012). Koncepcia homológie ako základu pre hodnotenie vývojových mechanizmov: skúmanie selektívnej pozornosti naprieč životom. Vývojová psychobiológia, 55(1), 76-83.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E. (1992). Biológia rastlín (Vol. 2). Obrátil som sa.
  7. Soler, M. (2002). Evolúcia: základ biológie. Južný projekt.