HOMOLOGA OCH ANALOGA STRUKTURER (MED EXEMPEL) - BIOLOGI - 2025

Den homologa strukturen är delar av en biologisk organism som har en gemensam förfader, medan analogen utför liknande funktioner. När vi jämför två processer eller strukturer kan vi tilldela dem som homologer och analoger.

Dessa begrepp fick popularitet efter uppkomsten av evolutionsteori, och deras erkännande och distinktion är nyckeln till en framgångsrik återuppbyggnad av de fylogenetiska förhållandena mellan organiska varelser.

Källa: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); översättning av Angelito7, via Wikimedia Commons

Teoretiska grunder

I två arter definieras ett drag som homologt om det härstammar från en gemensam förfader. Detta kan ha modifierats omfattande och har inte nödvändigtvis samma funktion.

När det gäller analogier använder vissa författare ofta uttrycket homoplasia synonymt och utbytbart för att hänvisa till liknande strukturer som finns i två eller flera arter och inte delar en nära gemensam förfader.

Däremot används i andra källor termen analogi för att beteckna likheten mellan två eller flera strukturer i termer av funktion, medan homoplasi är begränsat till att utvärdera strukturer som liknar varandra, morfologiskt sett.

En egenskap kan också vara homolog mellan två arter, men en dragstatus kan inte. Pentadaktylen är ett utmärkt exempel på detta faktum.

Hos människor och krokodiler kan vi skilja fem fingrar, men noshörningar har strukturer med tre fingrar som inte är homologa, eftersom detta tillstånd har utvecklats oberoende.

Tillämpningen av dessa termer är inte begränsad till individens morfologi, de kan också användas för att beskriva cellulära, fysiologiska, molekylära egenskaper, etc.

Hur diagnostiseras homologier och analogier?

Även om termerna homologi och analogi är lätta att definiera är de inte lätta att diagnostisera.

Generellt säger biologer att vissa strukturer är homologa med varandra, om det finns korrespondens i positionen relativt andra delar av kroppen och korrespondens i strukturen, i fall strukturen är sammansatt. Embryologiska studier spelar också en viktig roll i diagnosen.

All korrespondens som kan existera i form eller funktion är således inte ett användbart drag för att diagnostisera homologier.

Varför finns analogierna?

I de flesta fall - men inte alla - arter med liknande egenskaper bor i regioner eller zoner med liknande förhållanden och utsätts för jämförbara selektiva tryck.

Med andra ord löste arten ett problem på samma sätt, även om det inte är medvetet, naturligtvis.

Denna process kallas konvergent evolution. Vissa författare föredrar att skilja konvergent evolution från paralleller.

Konvergent evolution eller konvergens leder till bildning av ytliga likheter som uppstår genom olika utvecklingsvägar. Parallellism å andra sidan innebär liknande utvecklingsvägar.

exempel

-Fusiform i vattenlevande djur

Under den aristoteliska tiden ansågs det en spindelformat utseende på en fisk och en val som tillräcklig för att gruppera båda organismerna i den breda och ogräkta kategorin "fisk".

Men när vi noggrant analyserar den inre strukturen i båda grupperna, kan vi dra slutsatsen att likheten uteslutande är yttre och ytlig.

Genom att använda evolutionärt tänkande kan vi anta att evolutionära krafter under miljoner år gynnades av den ökade frekvensen hos akvatiska individer som uppvisar denna speciella form.

Vi kan också anta att denna fusiforma morfologi gav en viss fördel, såsom att minimera friktion och öka rörelsekapaciteten i vattenmiljöer.

Det finns ett mycket speciellt fall av likheter mellan två grupper av vattenlevande djur: delfiner och de nu utrotade iktyosaurierna. Om den nyfikna läsaren skulle leta efter en bild av denna sista grupp av sauropsider, kunde de lätt misstaga den för delfiner.

-Teeth i anurans

Ett fenomen som kan leda till uppkomsten av analogier är en karaktärs återgång till dess förfäder. I systematik kan denna händelse vara förvirrande, eftersom inte alla efterkommande arter kommer att uppvisa samma egenskaper eller egenskaper.

Det finns vissa arter av grodor som genom evolutionär omvändning förvärvade tänder i underkäken. Det "normala" tillståndet hos grodor är frånvaron av tänder, även om deras gemensamma förfader hade dem.

Således skulle det vara ett misstag att tänka att tänderna på dessa speciella grodor är homologa med avseende på tänderna från en annan djurgrupp, eftersom de inte förvärvade dem från en vanlig förfader.

-Smilar mellan australiska pungdjur och sydamerikanska däggdjur

Likheterna som finns mellan båda djurgrupperna härstammar från en gemensam förfader - ett däggdjur - men de förvärvades differentiellt och oberoende i de australiska grupperna av metatherian däggdjur och i sydamerikanska eutheriska däggdjur.

Kaktus

Exemplen på analogi och homologi är inte enbart begränsade till djurriket, dessa händelser sprids genom livets komplicerade och komplicerade träd.

I växter finns det en serie anpassningar som tillåter tolerans mot ökenmiljöer, såsom saftiga stjälkar, kolonnstammar, ryggar med skyddsfunktioner och en avsevärd minskning av bladytan (löv).

Det är dock inte korrekt att gruppera alla växter som har dessa egenskaper som kaktus eftersom individerna som bär dem inte förvärvade dem från en gemensam förfader.

I själva verket finns det tre olika familjer av fanerogams: Euphorbiaceae, Cactaceae och Asclepiadaceae, vars representanter konvergent förvärvade anpassningar till torra miljöer.

Konsekvenser av att förväxla en analog struktur med en homolog

I evolutionär biologi och inom andra grenar av biologi är begreppet homologi grundläggande, eftersom det tillåter oss att etablera fylogeni av organiska varelser - en av de mest iögonfallande uppgifterna för nuvarande biologer.

Det måste betonas att endast homologa egenskaper på ett tillfredsställande sätt återspeglar organismernas gemensamma förfäder.

Tänk på att vi i en viss studie vill belysa utvecklingshistorien för tre organismer: fåglar, fladdermöss och möss. Om vi ​​till exempel tog kännetecknet för vingar för att rekonstruera vår fylogeni, skulle vi komma till fel slutsats.

Varför? Eftersom fåglar och fladdermöss har vingar och vi antar att de är mer släkt med varandra än var och en med musen. Vi vet emellertid i förväg att både möss och fladdermöss är däggdjur, så att de är mer relaterade till varandra än varandra till fågeln.

Då måste vi leta efter homologa egenskaper som gör det möjligt för oss att korrekt belysa mönstret. Till exempel närvaron av hår eller bröstkörtlar.

Genom att tillämpa denna nya vision kommer vi att hitta rätt mönster av förhållanden: fladdermus och mus är mer relaterade till varandra än var och en till fågeln.

referenser

1. Arcas, LP (1861). Element av zoologi. Tryckning av Gabriel Alhambra.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Hall, BK (red.). (2012). Homologi: Den hierarkiska grunden för jämförande biologi. Academic Press.
4. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Begreppet homologi som grund för utvärdering av utvecklingsmekanismer: utforska selektiv uppmärksamhet över hela livslängden. Utvecklingspsykobiologi, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Växtbiologi (vol. 2). Jag vänt.
7. Soler, M. (2002). Evolution: basen för biologi. South Project.