Homologa och analoga strukturer (med exempel)



den homolog struktur de är delar av en biologisk organism som delar en förfader gemensamt, medan de analoga som utför liknande funktioner. När vi jämför två processer eller strukturer kan vi tilldela dem som homologer och analoger.

Dessa begrepp blev populära efter framväxten av evolutionsteori och deras erkännande och distinktion är nyckeln till den framgångsrika återuppbyggnaden av fylogenetiska relationer mellan organiska varelser.

index

  • 1 Teoretiska baser
  • 2 Hur diagnostiseras homologier och analogier?
  • 3 Varför finns analogier?
  • 4 exempel
    • 4.1 - Fusiform form hos vattenlevande djur
    • 4.2 -It i anuraner
    • 4.3 - Utseende mellan australiensiska marsupialer och sydamerikanska däggdjur
    • 4.4 Kaktus
  • 5 Konsekvenser av att förvirra en analog struktur med en homolog
  • 6 referenser

Teoretiska baser

I två arter definieras en karaktär som en homolog om den har härstammats från en gemensam förfader. Detta kan ha varit intensivt modifierat och har inte nödvändigtvis samma funktion.

När det gäller analogier använder vissa författare ofta synonymt och utbytbart med termen homoplasi för att hänvisa till liknande strukturer som finns närvarande i två eller flera arter och inte delar en gemensam förfader i närheten.

I motsats härtill används termen analogi för att beteckna likheten mellan två eller flera strukturer i form av funktion, medan homoplasi är begränsad till att utvärdera strukturer som liknar varandra, morfologiskt sett.

Dessutom kan ett tecken vara homologt mellan två arter, men en karaktär kan inte. Pentadaktyl är ett utmärkt exempel på detta faktum.

I människa och krokodiler kan vi skilja fem fingrar, men noshörningarna 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 etc. egenskaper.

Hur diagnostiseras homologier och analogier?

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

I allmänhet föreslår biologer att vissa strukturer är homologa med varandra om det finns korrespondens i läget i förhållande till andra delar av kroppen och korrespondens i strukturen, om strukturen är sammansatt. Embryologiska studier spelar också en viktig roll i diagnosen.

På så sätt kan all korrespondens som förekommer i form eller funktion inte vara en användbar funktion för att diagnostisera homologier.

Varför analogier finns?

I de flesta fall - men inte alla - arter med liknande egenskaper bevarar regioner eller zoner med liknande förhållanden och är föremål för jämförbara selektiva tryck.

Med andra ord löste arten ett problem på samma sätt, men inte medvetet, självklart.

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

Konvergent utveckling eller konvergens leder till bildandet av ytliga likheter som uppstår genom olika utvecklingsvägar. Parallelliseringen innebär å andra sidan liknande utvecklingsvägar.

exempel

-Fusiform form hos vattenlevande djur

Vid aristoteliska tider ansågs den fusiforma aspekten av en fisk och en val tillräcklig för att gruppera båda organismerna i den breda och oförklarliga kategorin "fisk".

Men när vi noggrant analyserar de båda gruppernas interna struktur kan vi dra slutsatsen att likheten är exklusivt extern och ytlig.

Vid tillämpning av evolutionstänkande kan vi anta att evolutionära styrkor, under miljontals år, gynnades av den ökade frekvensen hos vattenlevande individer som presenterar denna speciella form.

Vi kan dessutom anta att denna fusiform morfologi gav viss nytta, såsom att minimera friktion och öka kapaciteten hos rörelser i vattenmiljöer.

Det finns ett mycket särskilt fall av likheter mellan två vattenlevande grupper: delfinerna och de utdöda ichthyosaurerna. Om den nyfiken läsaren letade efter en bild av den sista gruppen av sauropsider, kunde han lätt missa det för delfinerna.

-Tänder i anuros

Ett fenomen som kan leda till utseendet av analogier, är en karaktärs omvändelse till dess förfaderform. I systematiken kan denna händelse vara förvirrande, eftersom inte alla efterföljande arter kommer att ha samma egenskaper eller egenskaper.

Det finns några typer av grodor som på grund av evolutionär reversering förvärvade tänder i underkäken. Det normala tillståndet för grodor är avsaknaden av tänder, även om deras gemensamma förfader hade dem.

Således skulle det vara ett misstag att tro att dessa speciella grodors tänder är homologa med tanke på en annan djurgrupp, eftersom de inte förvärvade dem från en gemensam förfader.

-Likheter mellan australiensiska marsupials och sydamerikanska däggdjur

Likheterna mellan de två djurgrupper härledda från en gemensam förfader - ett däggdjur - men förvärvades differential och oberoende i australiska grupper metaterios däggdjur och sydamerikanska däggdjur eutherians.

kaktus

Exemplen på analogi och homologi är inte begränsade endast till djurriket. Dessa händelser är utbredd i hela det komplexa och invecklade trädet i livet.

I växter finns en serie anpassningar som tillåter tolerans för ökenmiljöer, såsom saftiga stammar, kolumnarstammar, spines med skyddsfunktioner och en avsevärd minskning av lövytan (löv).

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

Faktum är att det finns tre olika familjer av phanerogamer: Euphorbiaceae, Cactaceae och Asclepiadaceae, vars representanter förvärvat konvergensvis anpassningarna till torra miljöer.

Konsekvenser av att förvirra en analog struktur med en homolog

I evolutionsbiologi, och andra grenar av biologi, är begreppet homologi kritisk eftersom det tillåter oss att fastställa fylogeni organiska varelser - en av de mest iögonfallande nuvarande uppgifter biologer.

Det bör understrykas att endast homologa egenskaper återspeglar den organismeras gemensamma anamnes.

Tänk på att i en viss studie vill vi belysa den evolutionära historien om tre organismer: fåglar, fladdermöss och möss. Om vi ​​till exempel tog vings karakteristika för att rekonstruera vår fylogeni skulle vi komma fram till en felaktig slutsats.

Varför? Eftersom fåglar och fladdermöss har vingar och vi antar att de är mer relaterade till varandra än var och en med musen. Men vi vet det a priori att både möss och fladdermöss är däggdjur, så de är mer relaterade till varandra än fågeln.

Då måste vi leta efter egenskaper homolog som tillåter oss att korrekt belysa mönstret. Till exempel närvaron av hår eller bröstkörtlar.

Applicera denna nya vision kommer vi att ge med det korrekta mönstret av relationer: fladdermusen och musen är mer relaterade till varandra än var och en med fågeln.

referenser

  1. Arcas, L. P. (1861). Elements of zoology. Skriv ut av Gabriel Alhambra.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homologi: Den hierarkiska grunden för jämförande biologi. Academic Press.
  4. Kardong, K. V. (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, utveckling. McGraw-Hill.
  5. Lickliter, R., & Bahrick, L.E. (2012). Begreppet homologi som grund för utvärdering av utvecklingsmekanismer: utforska selektiv uppmärksamhet över hela livslängden. Utvecklingspsykologi, 55(1), 76-83.
  6. Raven, P.H., Evert, R.F., och Eichhorn, S.E. (1992). Biologi av växter (Volym 2). Jag vände om.
  7. Soler, M. (2002). Evolution: grunden för biologi. South Project.