Homologe en analoge structuren (met voorbeelden)

de homologe structuur het zijn delen van een biologisch organisme die een gemeenschappelijke voorouder gemeen hebben, terwijl de analoge organismen soortgelijke functies vervullen. Wanneer we twee processen of structuren vergelijken, kunnen we ze toewijzen als homologen en analogen.

Deze concepten werden populairder na de opkomst van de evolutietheorie en hun erkenning en onderscheid zijn de sleutel tot de succesvolle reconstructie van fylogenetische relaties tussen organische wezens.

index

• 1 Theoretische basissen
• 2 Hoe worden homologieën en analogieën gediagnosticeerd?
• 3 Waarom zijn er analogieën?
• 4 voorbeelden
  • 4.1 - Fusiforme vorm bij waterdieren
  • 4.2 -Tag in anurans
  • 4.3 - Verschijningen tussen Australische buideldieren en Zuid-Amerikaanse zoogdieren
  • 4.4 Cactus
• 5 Gevolgen van verwisseling van een analoge structuur met een homologe structuur
• 6 Referenties

Theoretische basis

Bij twee soorten wordt een karakter gedefinieerd als een homoloog als het is afgeleid van een gemeenschappelijke voorouder. Dit kan intensief zijn gewijzigd en heeft niet noodzakelijk dezelfde functie.

Wat analogieën betreft, gebruiken sommige auteurs vaak synoniem en onderling uitwisselbaar de term homoplasie om te verwijzen naar vergelijkbare structuren die in twee of meer soorten aanwezig zijn en geen gemeenschappelijke voorouder in de buurt delen..

In tegenstelling hiermee wordt in andere bronnen de term analogie gebruikt om de gelijkenis van twee of meer structuren aan te duiden in termen van functie, terwijl homoplasie beperkt is tot het evalueren van structuren die vergelijkbaar zijn met elkaar, morfologisch gesproken.

Bovendien kan een karakter tussen twee soorten homoloog zijn, maar een toestand van karakter niet. De pentadactyl is hiervan een uitstekend voorbeeld.

Bij mens en krokodillen kunnen we vijf vingers onderscheiden, maar de neushoorns hebben structuren met drie vingers die niet homoloog zijn, omdat deze toestand zich onafhankelijk heeft ontwikkeld.

De toepassing van deze termen is niet beperkt tot de morfologie van het individu, ze kunnen ook worden gebruikt om cellulaire, fysiologische, moleculaire, etc. kenmerken te beschrijven.

Hoe worden homologieën en analogieën gediagnosticeerd?

Hoewel de termen homologie en analogie gemakkelijk te definiëren zijn, zijn ze niet gemakkelijk te diagnosticeren.

Over het algemeen suggereren biologen dat bepaalde structuren homoloog zijn aan elkaar, als er correspondentie is in de positie ten opzichte van andere delen van het lichaam en de correspondentie in de structuur, in het geval dat de structuur is samengesteld. Embryologische studies spelen ook een belangrijke rol bij de diagnose.

Op deze manier is elke correspondentie die kan bestaan ​​in vorm of functie geen bruikbare functie voor het diagnosticeren van homologieën.

Waarom analogieën bestaan?

In de meeste gevallen - maar niet alle - soorten met soortgelijke kenmerken bewonen gebieden of zones met vergelijkbare omstandigheden en zijn onderworpen aan vergelijkbare selectieve druk.

Met andere woorden, de soort loste een probleem op dezelfde manier op, hoewel niet bewust, natuurlijk.

Dit proces wordt convergente evolutie genoemd. Sommige auteurs geven er de voorkeur aan convergente evolutie te scheiden van parallellen.

Convergente evolutie of convergentie leidt tot de vorming van oppervlakkige overeenkomsten die optreden via verschillende ontwikkelingswegen. Het parallellisme daarentegen heeft betrekking op vergelijkbare ontwikkelingswegen.

Voorbeelden

-Fusiforme vorm bij waterdieren

In Aristotelische tijden werd het fusiforme aspect van een vis en een walvis beschouwd als voldoende om beide organismen te groeperen in de brede en onnauwkeurige categorie van "vissen".

Wanneer we echter de interne structuur van beide groepen zorgvuldig analyseren, kunnen we concluderen dat de overeenkomst uitsluitend extern en oppervlakkig is.

Het toepassen van evolutionaire denken, kunnen we aannemen dat de loop van miljoenen jaren, evolutionaire krachten profiteerde van de verhoogde frequentie van levende individuen die deze specifieke vorm had.

We kunnen bovendien veronderstellen dat deze fusiforme morfologie enig voordeel heeft verleend, zoals het minimaliseren van wrijving en het vergroten van het vermogen van voortbeweging in aquatische omgevingen..

Er is een zeer specifiek geval van overeenkomsten tussen twee groepen waterdieren: de dolfijnen en de uitgestorven ichthyosauriërs. Als de nieuwsgierige lezer op zoek was naar een beeld van deze laatste groep sauropsiden, kon hij het gemakkelijk voor de dolfijnen aanzien.

-Tanden in anuros

Een fenomeen dat kan leiden tot het verschijnen van analogieën, is de terugkeer van een personage naar zijn voorouderlijke vorm. In de systematiek kan deze gebeurtenis verwarrend zijn, omdat niet alle soorten van de afstammeling dezelfde kenmerken of eigenschappen zullen hebben.

Er zijn sommige soorten kikkers die door evolutionaire omkering tanden in de onderkaak hebben gekregen. De "normale" toestand van kikkers is de afwezigheid van tanden, hoewel de gemeenschappelijke voorouder ervan hen bezat.

Het zou dus een vergissing zijn om te denken dat de tanden van deze eigenaardige kikkers homoloog zijn met betrekking tot de tanden van een andere groep dieren, omdat ze ze niet hebben verkregen van een gemeenschappelijke voorouder.

-Overeenkomsten tussen Australische buideldieren en Zuid-Amerikaanse zoogdieren

De overeenkomsten tussen de twee groepen dieren afkomstig zijn van een gemeenschappelijke voorouder - een zoogdier - maar werden verworven differentieel en zelfstandig in de Australische groepen metaterios zoogdieren en Zuid-Amerikaanse zoogdieren eutherians.

cactus

De voorbeelden van analogie en homologie zijn niet alleen beperkt tot het dierenrijk, deze gebeurtenissen zijn wijdverspreid door de complexe en ingewikkelde levensboom..

In installaties, een aantal aanpassingen die tolerantie woestijngebieden maken zoals sappige stengels, zuilvormige stammen, doornen bescherming en een significante vermindering van bladoppervlak (bladeren).

Het is echter niet correct om alle planten met deze kenmerken als cactus te groeperen, omdat de personen die ze dragen ze niet van een gemeenschappelijke voorouder hebben gekregen..

In feite zijn er drie verschillende families van bloeiende planten: Euphorbiaceae, Cactaceae en Asclepiadaceae, waarvan de vertegenwoordigers convergerend verworven aanpassingen aan droge omgevingen.

Gevolgen van het verwarren van een analoge structuur met een homologe structuur

In de evolutionaire biologie, en andere takken van de biologie, het concept van homologie is van cruciaal belang, omdat het ons toelaat om de fylogenie van de organische wezens te stellen - een van de meest opvallende huidige taken van biologen.

Er moet worden benadrukt dat alleen homologe kenmerken voldoende overeenkomen met de gemeenschappelijke afkomst van organismen.

Bedenk dat we in een bepaald onderzoek de evolutionaire geschiedenis van drie organismen willen verduidelijken: vogels, vleermuizen en muizen. Als we bijvoorbeeld het kenmerk van de vleugels zouden nemen om onze fylogenie te reconstrueren, zouden we tot een verkeerde conclusie komen.

Waarom? Omdat vogels en vleermuizen vleugels hebben en we aannemen dat ze meer met elkaar te maken hebben dan met de muis. We weten het echter a priori dat zowel muizen als vleermuizen zoogdieren zijn, dus ze zijn meer aan elkaar gerelateerd dan de vogel.

Vervolgens moeten we naar kenmerken zoeken homoloog waarmee we het patroon correct kunnen toelichten. Bijvoorbeeld de aanwezigheid van haar of borstklieren.

Het toepassen van deze nieuwe visie zullen we geven met het juiste patroon van relaties: de vleermuis en de muis zijn meer gerelateerd aan elkaar dan elk met de vogel.

referenties

1. Arcas, L.P. (1861). Elementen van de zoölogie. Afbeelding van Gabriel Alhambra.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Uitnodiging voor biologie. Ed. Panamericana Medical.
3. Hall, B.K. (red.). (2012). Homologie: de hiërarchische basis van vergelijkende biologie. Academische pers.
4. Kardong, K. V. (2006). Vertebraten: vergelijkende anatomie, functie, evolutie. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, L.E. (2012). Het concept van homologie als basis voor het evalueren van ontwikkelingsmechanismen: selectieve aandacht gedurende de hele levensduur. Ontwikkelingspsychobiologie, 55(1), 76-83.
6. Raven, P.H., Evert, R.F., & Eichhorn, S.E. (1992). Biologie van planten (Deel 2). Ik draaide achteruit.
7. Soler, M. (2002). Evolutie: de basis van de biologie. Zuid-project.