Шта је хомологија у биологији? (са примерима)



Један хомологија то је структура, орган или процес код две особе који се може пратити до заједничког порекла. Кореспонденција не мора бити идентична, структура се може модификовати у свакој проучаваној линији. На пример, припадници кичмењака су хомологни једни другима, пошто се структура може пратити до заједничког претка ове групе..

Хомологије представљају основу компаративне биологије. Може се проучавати на различитим нивоима, укључујући молекуле, гене, ћелије, органе, понашање и тако даље. Стога је то кључни концепт у различитим областима биологије.

Индек

  • 1 Историјска перспектива
  • 2 Шта је хомологија?
    • 2.1 Серијска хомологија
    • 2.2 Молекуларне хомологије
    • 2.3 Дубока хомологија
  • 3 Аналогија и хомоплазија
  • 4 Значај у еволуцији
  • 5 Референце

Хисторицал перспецтиве

Хомологија је концепт који је повезан са класификацијом и проучавањем морфологије кроз историју и његови корени су у компаративној анатомији. Већ је то био феномен интуитиван од стране мислиоца као што је Аристотел, који су били упознати са сличним структурама у различитим животињама.

Белон је 1555. године објавио рад који представља серију компарација између скелета птица и сисара..

За Геоффрои Саинт-Хилаире постоје облици или композиције у структурама које се могу разликовати у организмима, али је још увијек постојала одређена постојаност у односу и у вези са сусједним структурама. Међутим, Саинт.Хилаире је описао ове процесе као аналогне.

Иако је тај термин имао своје претходнике, историјски се приписује зоологу Ричарду Овену, који га је дефинисао као: "исти орган код различитих животиња под сваком варијацијом облика и функције".

Овен је веровао у непроменљивост врсте, али је сматрао да је потребно да се објасни кореспонденција између структура организама. Са пре-дарвинистичке и анти-еволуционистичке тачке гледишта, Овен је фокусирао свој концепт на "архетипове" - неку врсту плана или плана праћеног групама животиња.

Шта је хомологија?

Тренутно, термин хомологија се дефинише као две структуре, процеси или карактеристике које деле заједничког претка. То јест, структура се може пратити у времену до исте карактеристике у заједничком претку.

Сериал хомологи

Серијска хомологија је посебан случај хомологије, гдје постоји сличност између узастопних и поновљених дијелова у истом организму (двије врсте или двије јединке више се не успоређују).

Типични примери серијских хомологија су ланац пршљенова вертебралне колоне, узастопни грански лукови и мишићни сегменти који су распоређени по целом телу..

Молецулар хомологиес

На молекуларном нивоу, такође можемо наћи хомологије. Најочигледније је постојање заједничког генетског кода за све живе организме.

Нема разлога да се одређена аминокиселина повеже са специфичним кодоном, јер је то произвољан избор - на исти начин на који је људски језик произвољан. Нема разлога да се "столица" тако зове, али ми то радимо зато што смо је научили од некога, нашег претка. Исто важи и за код.

Најлогичнији разлог зашто сви организми деле генетски код је тај што је заједнички предак ових облика користио исти систем.

Исто се дешава са низом метаболичких путева присутних у широком распону организама, као што је нпр. Гликолиза.

Дееп хомологи

Долазак молекуларне биологије и способност да се секвенца уступи место прелази на долазак новог термина: дубока хомологија. Ови налази су нам омогућили да закључимо да иако су два организма различита у својој морфологији, могу да деле генетски регулациони образац.

Дакле, дубока хомологија доноси нову перспективу морфолошкој еволуцији. Појам је први пут коришћен у утицају чланка престижног часописа Природа под називом: Фосили, гени и еволуција животињских удова.

Схубин ет ал., Аутори чланка дефинишу га као "постојање генетских путева који су укључени у регулацију која се користи за конструисање карактеристика код различитих животиња у смислу морфологије и филогенетски удаљених". Другим речима, дубоке хомологије могу се наћи у аналогним структурама.

Ген Пак6 Има незамењиву улогу у стварању вида мекушаца, инсеката и кичмењака. Гени Хок, са друге стране, они су важни за изградњу удова у рибама и члановима тетрапода. Оба су примери дубоких хомологија.

Аналогија и хомоплазија

Када се жели проучити сличност између два процеса или структуре, то се може учинити у смислу функције и изгледа, а не само слиједећи критериј заједничког претка.

Дакле, постоје два повезана термина: аналогија која описује карактеристике са сличним функцијама и може или не мора имати заједничког претка.

С друге стране, хомоплазија се односи на структуре које једноставно личе једна на другу. Иако су ови термини настали у 19. веку, стекли су популарност са појавом еволутивних идеја.

На пример, крила лептира и птица имају исту функцију: лет. Дакле, можемо закључити да су они аналогни, али не можемо пратити њихово поријекло до претка заједничког са крилима. Из тог разлога, они нису хомологне структуре.

Исто важи и за крила шишмиша и птица. Међутим, кости које чине ако су хомологне једна другој, јер можемо пратити заједничко порекло ових линија које деле коштани узорак горњих екстремитета: хумерус, кубни, радијус, фаланге, итд. Имајте на уму да термини нису међусобно искључиви.

Хомоплазија се може одразити у сличним структурама, као што су пераје дупина и оне корњаче.

Значај у еволуцији

Хомологија је кључни концепт у еволуцијској биологији, јер само она одражава
адекватно заједничко порекло организама.

Ако желимо реконструисати филогенију да би се успоставили односи сродства, поријекла и поријекла двије врсте, и грешком употријебити карактеристику која дијели само форму и функцију, дошли бисмо до погрешних закључака..

На пример, ако желимо да утврдимо односе између слепих мишева, птица и делфина и погрешно користимо крила као хомологни карактер, дошли бисмо до закључка да су шишмиши и птице више повезани од шишмиша са дупином.

А приори знамо да та веза није истинита, јер знамо да су шишмиши и делфини сисари и да су више повезани једни с другима него са сваком групом птица. Стога, морамо користити хомологне знакове, као што су млечне жлезде, три мале кости средњег уха, између осталих.

Референце

  1. Халл, Б.К. (Ед.). (2012). Хомологија: Хијерархијска основа компаративне биологије. Ацадемиц Пресс.
  2. Кардонг, К. В. (2006). Вертебрати: компаративна анатомија, функција, еволуција. МцГрав-Хилл.
  3. Лицклитер, Р., & Бахрицк, Л. Е. (2012). Концепт хомологије као основа за оцјењивање развојних механизама: истраживање селективне пажње кроз животни вијек. Развојна психобиологија, 55(1), 76-83.
  4. Росенфиелд, И., Зифф, Е., & Ван Лоон, Б. (2011). ДНК: графички водич за молекул који је потресао свет. Цолумбиа Университи Пресс.
  5. Сцхарфф, Ц., & Петри, Ј. (2011). Ево-дево, дубока хомологија и ФокП2: импликације за еволуцију говора и језика. Филозофске трансакције Краљевског друштва у Лондону. Серија Б, Биолошке науке, 366(1574), 2124-40.
  6. Схубин, Н., Табин, Ц., & Царролл, С. (1997). Фосили, гени и еволуција животињских удова. Природа, 388(6643), 639.
  7. Схубин, Н., Табин, Ц., & Царролл, С. (2009). Дубока хомологија и порекло еволутивне новости. Природа, 457(7231), 818.
  8. Солер, М. (2002). Еволуција: основа биологије. Соутх Пројецт.