Homologní a analogické struktury (s příklady)



homologní strukturu oni jsou části biologického organismu, který sdílejí předka společný, zatímco analogické vykonávají podobné funkce. Když porovnáme dva procesy nebo struktury, můžeme je přiřadit jako homology a analogy.

Tyto koncepty získaly popularitu po vzniku evoluční teorie a jejich uznání a rozlišení jsou klíčem k úspěšné rekonstrukci fylogenetických vztahů mezi organickými bytostmi..

Index

  • 1 Teoretické základy
  • 2 Jak jsou diagnostikovány homologie a analogie?
  • 3 Proč existují analogie?
  • 4 Příklady
    • 4.1 - Fusiformní forma u vodních živočichů
    • 4,2-Zuby v anuranech
    • 4.3 - Vzhled mezi australskými vačnatci a jihoamerickými savci
    • 4.4 Kaktus
  • 5 Důsledky matoucí analogické struktury s homologní strukturou
  • 6 Odkazy

Teoretické základy

Ve dvou druzích je charakter definován jako homolog, pokud byl odvozen od společného předka. To mohlo být intenzivně modifikováno a nemusí mít nutně stejnou funkci.

Co se týče analogií, někteří autoři často používají synonymně a zaměnitelně s pojmem homoplázie, aby odkazovali na podobné struktury, které jsou přítomny ve dvou nebo více druzích a nesdílejí společného předka poblíž..

V kontrastu, v jiných zdrojích, analogie termínu je používána označit podobnost dvou nebo více struktur v termínech funkce, zatímco homoplasia je omezena na hodnotící struktury podobné každému jiný, morfologicky mluvit.

Navíc, charakter může být homologní mezi dvěma druhy, ale stav charakteru nemůže. Pentadaktyl je vynikajícím příkladem této skutečnosti.

U lidí a krokodýlů můžeme rozlišit pět prstů, nosorožci však mají struktury se třemi prsty, které nejsou homologní, protože tento stav se vyvinul nezávisle..

Použití těchto termínů není omezeno na morfologii jedince, lze je také použít k popisu buněčných, fyziologických, molekulárních, atd. Charakteristik.

Jak jsou diagnostikovány homologie a analogie?

Ačkoli termíny homologie a analogie se snadno definují, není snadné je diagnostikovat.

Obecně, biologové navrhnou, že jisté struktury jsou homologní ke každému jiný, jestliže tam je korespondence v pozici relativně k ostatním částem těla a korespondenci ve struktuře, v případě struktura je složena. Významnou roli v diagnostice hrají také embryologické studie.

Tímto způsobem jakákoli korespondence, která může existovat ve formě nebo funkci, není užitečnou funkcí pro diagnostiku homologií.

Proč existují analogie?

Ve většině případů - ale ne všechny - druhy s podobnými vlastnostmi obývají regiony nebo zóny s podobnými podmínkami a podléhají srovnatelným selektivním tlakům.

Jinými slovy, druh vyřešil problém stejným způsobem, i když ne vědomě.

Tento proces se nazývá konvergentní evoluce. Někteří autoři preferují oddělit konvergentní evoluci od paralelismů.

Konvergentní evoluce nebo konvergence vede k tvorbě povrchových podobností, ke kterým dochází prostřednictvím diferenciálních vývojových drah. Na druhé straně paralelismus zahrnuje podobné vývojové cesty.

Příklady

-Forma fusiformu u vodních živočichů

V Aristotelian časech, fusiform aspekt ryby a velryba byla zvažována dostatečný seskupit oba organismy do široké a nepřesné kategorie “ryby” \ t.

Když však pečlivě analyzujeme vnitřní strukturu obou skupin, můžeme konstatovat, že podobnost je výhradně vnější a povrchní.

Použitím evolučního myšlení můžeme předpokládat, že evoluční síly využívaly během milionů let zvýšenou četnost vodních jedinců prezentujících tuto konkrétní formu..

Navíc můžeme předpokládat, že tato morfologie fusiformu poskytuje určitý přínos, jako je minimalizace tření a zvýšení schopnosti lokomoce ve vodním prostředí..

Tam je velmi zvláštní případ podobností mezi dvěma skupinami vodních živočichů: delfínů a vyhynulých ichthyosaurs. Kdyby zvědavý čtenář hledal obraz této poslední skupiny sauropsidů, mohl by to snadno omylem za delfíny.

-Zuby v anurech

Fenomén, který může vést k vzhledu analogií, je obrácení charakteru k jeho předkové formě. V systematice může být tato událost matoucí, protože ne všechny druhy potomků budou mít stejné vlastnosti nebo vlastnosti.

Existují některé druhy žab, které díky evolučnímu obratu získaly zuby v dolní čelisti. "Normální" stav žab je absence zubů, i když je jejich společný předek vlastnil.

Bylo by tedy chybou domnívat se, že zuby těchto zvláštních žab jsou homologní s ohledem na zuby jiné skupiny zvířat, protože je nezískaly od společného předka..

-Podobnosti mezi australskými vačnatci a jihoamerickými savci

Podobnosti, které existují mezi oběma skupinami zvířat, pocházejí ze společného předka - savce - ale byly získány odlišně a nezávisle v australských skupinách savčích metateriánů a v jihoamerických eutheriánských savcích..

Kaktus

Příklady analogie a homologie nejsou omezeny pouze na zvířecí říši, tyto události jsou rozšířené v celém komplexním a složitém stromě života..

V rostlinách existuje řada úprav, které umožňují toleranci k pouštním prostředím, jako jsou sukulentní stonky, sloupkovité stonky, ostny s ochrannými funkcemi a výrazné zmenšení povrchu listů (listí)..

Není však správné seskupit všechny rostliny, které mají tyto vlastnosti, jako kaktus, protože osoby, které je nesou, je nezískaly od společného předka..

Ve skutečnosti existují tři odlišné rodiny fererogamů: Euphorbiaceae, Cactaceae a Asclepiadaceae, jejichž zástupci získali konvergentním způsobem adaptace na vyprahlá prostředí.

Důsledky matoucí analogické struktury s homologní strukturou

V evoluční biologii a v dalších biologických oborech je pojem homologie zásadní, protože nám umožňuje vytvořit fylogenezi organických bytostí - jeden z nejvýraznějších úkolů současných biologů.

Je třeba zdůraznit, že pouze homologní charakteristiky adekvátně odrážejí společný původ organismů.

Zvažte, že v určité studii chceme objasnit evoluční historii tří organismů: ptáků, netopýrů a myší. Kdybychom například vzali charakteristiku křídel, abychom rekonstruovali naši fylogenezi, dospěli bychom k nesprávnému závěru.

Proč? Protože ptáci a netopýři mají křídla a my bychom předpokládali, že jsou k sobě více příbuzní než každý z nich s myší. Nicméně víme a priori že jak myši, tak netopýři jsou savci, takže jsou více příbuzní než ptáci.

Pak musíme hledat charakteristiky homologní které nám umožňují správně vysvětlit vzor. Například přítomnost vlasů nebo mléčných žláz.

Použitím této nové vize dáme se správným vzorem vztahů: netopýr a myš jsou více příbuzní, než každý s ptákem.

Odkazy

  1. Arcas, L. P. (1861). Prvky zoologie. Vytisknout Gabriel Alhambra.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biologii. Panamericana Medical.
  3. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homologie: hierarchický základ komparativní biologie. Akademická tisková zpráva.
  4. Kardong, K. V. (2006). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, evoluce. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L.E. (2012). Pojem homologie jako základ pro hodnocení vývojových mechanismů: zkoumání selektivní pozornosti napříč životem. Vývojová psychobiologie, 55(1), 76-83.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biologie rostlin (Vol. 2). Obrátil jsem se.
  7. Soler, M. (2002). Evoluce: základ biologie. Jižní projekt.