Mi a biológia homológiája? (példákkal)



egy homológia ez egy olyan struktúra, szerv vagy folyamat két egyénben, amely közös eredetre vezethető vissza. A levelezésnek nem kell azonosnak lennie, a szerkezet minden vizsgált vonalon módosítható. Például a gerincesek tagjai homológok egymással, mivel a szerkezet a csoport közös ősejére vezethető vissza.

A homológia az összehasonlító biológia alapja. Tanulmányozható különböző szinteken, beleértve a molekulákat, a géneket, a sejteket, a szerveket, a viselkedést és így tovább. Ezért a biológia különböző területein kulcsfontosságú koncepció.

index

  • 1 Történelmi szempont
  • 2 Mi a homológia?
    • 2.1 Soros homológia
    • 2.2 Molekuláris homológiák
    • 2.3 Mély homológia
  • 3 Analógia és homoplazia
  • 4 Fontosság az evolúcióban
  • 5 Referenciák

Történelmi szempont

A homológia olyan fogalom, amely a morfológiák történeti osztályozásához és tanulmányozásához kapcsolódik, és gyökerei összehasonlító anatómia. Ez már olyan jelenség volt, amelyet Arisztotelész, mint a különböző állatok hasonló struktúráival ismerkedtek meg.

Belon, 1555-ben közzétette a madarak és emlősök csontvázai közötti összehasonlítások sorozatát..

Geoffroy Saint-Hilaire esetében a struktúrákban olyan formák vagy összetételek voltak, amelyek eltérhetnek az egyes szervezetekben, de a viszonyban és a szomszédos struktúrákban még mindig fennállt bizonyos állandóság. A Saint.Hilaire azonban ezeket a folyamatokat analóg módon írta le.

Bár a kifejezésnek elődei voltak, történelmileg tulajdonképpen Richard Owen zoologikusnak tulajdonították, aki úgy határozta meg, hogy: "ugyanaz a szerv különböző állatokban minden formai és funkcióváltozás alatt".

Owen hitt a faj változhatatlanságában, de úgy érezte, hogy a szervezetek szervezetei közötti megfelelésnek magyarázatra van szüksége. Egy darvinista és anti-evolúciós szemszögből Owen a "archetípusokra" összpontosította koncepcióját - egyfajta rendszert vagy tervet, amelyet állati csoportok követnek..

Mi a homológia?

Jelenleg a homológia kifejezést két olyan struktúrának, folyamatnak vagy jellemzőnek nevezzük, amely egy közös előjével van. Ez azt jelenti, hogy a szerkezetet időben követhetjük a közös őse azonos jellemzőjére.

Soros homológia

A soros homológia a homológia egy speciális esete, ahol az ugyanazon szervezetben lévő egymást követő és ismétlődő részek között hasonlóság van (két faj vagy két személy nem hasonlítható össze).

A soros homológiák tipikus példái a gerincoszlop csigolya, egymást követő ági ívek és az egész testen elrendezett izomszegmensek..

Molekuláris homológiák

Molekuláris szinten homológiát is találunk. A legnyilvánvalóbb az összes élő szervezet közös genetikai kódjának létezése.

Nincs ok arra, hogy egy bizonyos aminosavat egy specifikus kodonnal kapcsoljunk, mivel ez önkényes választás - ugyanúgy, mint az emberi nyelv önkényes. Nincs ok arra, hogy miért nevezzük ezt a széket, de ezt azért csináljuk, mert valakitől, őseinktől megtudtuk. Ugyanez vonatkozik a kódra is.

A leglogikusabb ok, amiért az összes szervezet megosztja a genetikai kódot, azért van, mert ezeknek a formáknak a közös őse azonos rendszert használt.

Ugyanez történik egy sor olyan anyagcsere útvonallal, amely számos organizmusban van jelen, mint például a glikolízis.

Mély homológia

A molekuláris biológia megérkezése és a szekvenálás képessége egy új kifejezés megérkezéséhez vezetett: mély homológia. Ezek az eredmények lehetővé tették számunkra, hogy arra a következtetésre jutottunk, hogy bár két organizmus morfológiájában különbözik, megoszthatják a genetikai szabályozási mintát.

Így a mély homológia új perspektívát hoz a morfológiai evolúcióhoz. A kifejezést először alkalmazták a presztízsű magazin cikkhatásában természet című Fosszíliák, gének és állati végtagok fejlődése.

Shubin et al., A cikk szerzői úgy definiálják, mint "a szabályozásban részt vevő genetikai útvonalak létezését, melyeket a különböző állatokban a morfológia és a filogenetikai szempontból távoli" jellemzők megalkotására használnak. Más szavakkal, mély homológiák találhatók az analóg struktúrákban.

A gén Pax6 Elengedhetetlen szerepe van a puhatestűek, rovarok és gerincesek látásképzésében. A gének Hox, másrészt fontosak a végtagok halakban és a tetrapodok tagjaiban történő építéséhez. Mindkettő a mély homológia példái.

Analógia és homoplazia

Ha a két folyamat vagy szerkezet hasonlóságát kívánjuk tanulmányozni, akkor a funkció és a megjelenés szempontjából megtehető, és nemcsak a közös ősök kritériumának követése..

Tehát két összefüggő fogalom van: az analógia, amely hasonló funkciókkal rendelkező jellemzőket ír le, és lehet, hogy nincs közös őse..

Másrészt a homoplazia olyan szerkezetekre utal, amelyek egyszerűen hasonlítanak egymásra. Bár ezek a kifejezések a 19. századból származnak, az evolúciós ötletek megjelenésével népszerűvé váltak.

Például a pillangók és a madarak szárnyai ugyanolyan funkcióval rendelkeznek: repülés. Így arra a következtetésre juthatunk, hogy ezek analógok, de nem tudjuk nyomon követni eredetüket egy szárnyakkal közös elődnek. Ezért nem homológ struktúrák.

Ugyanez vonatkozik a denevérek és a madarak szárnyaira is. Azonban azok a csontok, amelyek homológok egymással, mert nyomon követhetjük a felső végtagok csontmintájával megosztott vonalak közös eredetét: humerus, köbös, sugár, phalanges stb. Ne feledje, hogy a kifejezések nem zárják ki egymást.

A homoplazia hasonló szerkezetekben is tükröződhet, mint például egy delfin és egy teknős bordái.

Fontosság az evolúcióban

A homológia az evolúciós biológia kulcsfogalma, mivel csak azt tükrözi
megfelelő módon a szervezetek közös ősei.

Ha szeretnénk felépíteni a filogenitást a rokonság, az ősök és a két faj származásának megteremtéséhez, és véletlenül olyan jellemzőt használunk, amely csak formát és funkciót oszt meg, rossz következtetésekre jutunk..

Például, ha a denevérek, a madarak és a delfinek közötti kapcsolatokat szeretnénk meghatározni, és tévesen használjuk a szárnyakat homológ karakterként, arra a következtetésre jutnánk, hogy a denevérek és a madarak jobban kapcsolódnak, mint a denevér a delfinnel.

A priori tudjuk, hogy ez a kapcsolat nem igaz, mert tudjuk, hogy a denevérek és a delfinek emlősök, és jobban kapcsolódnak egymáshoz, mint minden egyes madárcsoport. Ezért többek között homológ karaktereket kell használni, mint például a tejmirigyeket, a középfül három kis csontját, többek között.

referenciák

  1. Hall, B. K. (szerk.). (2012). Homológia: Az összehasonlító biológia hierarchikus alapja. Academic Press.
  2. Kardong, K. V. (2006). Gerincesek: összehasonlító anatómia, funkció, evolúció. McGraw-Hill.
  3. Lickliter, R. és Bahrick, L. E. (2012). A homológia fogalma, mint a fejlesztési mechanizmusok értékelésének alapja: a szelektív figyelem felfedezése az egész életszakaszon. Fejlődési pszichobiológia, 55(1), 76-83.
  4. Rosenfield, I., Ziff, E. és Van Loon, B. (2011). DNS: A világot rázó molekula grafikus útmutatója. Columbia University Press.
  5. Scharff, C. és Petri, J. (2011). Evo-devo, mély homológia és FoxP2: a beszéd és a nyelv fejlődésének következményei. A londoni Royal Society filozófiai tranzakciói. B sorozat, biológiai tudományok, 366(1574), 2124-40.
  6. Shubin, N., Tabin, C. és Carroll, S. (1997). Fosszíliák, gének és állati végtagok fejlődése. természet, 388(6643), 639.
  7. Shubin, N., Tabin, C. és Carroll, S. (2009). Mély homológia és az evolúciós újdonság eredete. természet, 457(7231), 818.
  8. Soler, M. (2002). Evolúció: a biológia alapja. Dél-projekt.