Homológia (biológia)

Homológia je štruktúra, orgán alebo proces prítomný u dvoch alebo viacerých jedincov, ktoré je možné sledovať až do svojho spoločného pôvodu. Obrázok ukazuje homológie medzi zvieratami a ľuďmi, v katalógu Sira Richarda Owena, 1848

Čo je homológia?

A Homológia Je to štruktúra, orgán alebo proces u dvoch jednotlivcov, ktoré je možné sledovať na spoločný pôvod. Korešpondencia nemusí byť identická, štruktúra sa môže modifikovať v každej študovanej línii.

Napríklad členovia stavovcov sú navzájom homológni, pretože štruktúru je možné sledovať spoločnému predkovi tejto skupiny.

Homológie predstavujú základ pre porovnávaciu biológiu. Môže sa študovať na rôznych hladinách, vrátane molekúl, génov, buniek, orgánov, správania a iných. Preto je to zásadný koncept rôzne oblasti biológie.

Homológia

V súčasnosti je termín homológia definovaná ako dve štruktúry, procesy alebo charakteristiky, ktoré majú spoločné predkov.

To znamená, že štruktúru sa dá sledovať v priebehu času, kým sa v predkovi spoločne stane rovnaká charakteristika.

Vážna homológia

Sériová homológia je osobitným prípadom homológie, kde existuje podobnosť medzi následnými a opakovanými časťami v tom istom organizme (dva druhy alebo dva jedinci sa už porovnávajú).

Typickými príkladmi sériových homológov sú reťaz stavovcov v stĺpci stavovcov, po sebe idúce žiabrové oblúky a svalové segmenty, ktoré sú fixované pozdĺž tela.

Molekulárne homológie

Na molekulárnej úrovni môžeme tiež nájsť homológiu. Najviditeľnejšia je existencia spoločného genetického kódu pre všetky živé organizmy.

Môže vám slúžiť: Aká je makromolekulárna úroveň?

Nie je dôvod, aby určitá aminokyselina súvisí so špecifickým kodónom, pretože je to svojvoľná voľba.

Najlogickejším dôvodom, prečo všetky organizmy zdieľajú genetický kód, je to, že spoločný predok týchto foriem používal rovnaký systém.

To isté platí pre sériu metabolických trás prítomných v širokej škále organizmov, ako je napríklad glykolýza.

Hlboká homológia

Príchod molekulárnej biológie a schopnosť sekvencie ustupovať vzniku nového termínu: hlboká homológia. Tieto objavy nám umožnili dospieť k záveru, že hoci sa v ich morfológii líšia dva organizmy, môžu zdieľať vzor genetickej regulácie.

Hlboká homológia teda prispieva k novej perspektíve k morfologickému vývoju. Tento termín sa prvýkrát použil v vplyvnom článku v prestížnom časopise Povaha oprávnený: Fosílie, gény a vývoj zvieracích končatín.

Shubin a kol., Autori tohto článku ho definujú ako „existenciu genetických dráh zapojených do regulácie používanej na vytváranie charakteristík u rôznych zvierat v termíne morfológie a fylogeneticky vzdialenej“.

Inými slovami, hlboké homológie sa nachádzajú v analogických štruktúrach.

Gén Pax6 má nevyhnutnú úlohu pri vytváraní videnia v mäkkýšoch, hmyzu a stavovcoch. Gény Hox, Na druhej strane sú dôležité pre výstavbu končatín v rybách a členov tetrapodov. Obidve sú príkladmi hlbokých homológií.

Analógia a homoplázia

Ak chcete študovať podobnosť medzi dvoma procesmi alebo štruktúrami, môže sa to urobiť z hľadiska funkcie a vzhľadu, a nielen dodržiavanie spoločných kritérií predkov.

Môže vám slúžiť: Uracil: Štruktúra, funkcie, vlastnosti, syntéza

Existujú teda dva súvisiace výrazy: analógia, ktorá opisuje charakteristiky s podobnými funkciami a môže alebo nemusí mať spoločného predka.

Na druhej strane, homoplázia sa vzťahuje na štruktúry, ktoré jednoducho vyzerajú. Aj keď tieto pojmy vznikli v devätnástom storočí, získali popularitu príchodom evolučných myšlienok.

Napríklad motýle a krídla vtákov majú rovnakú funkciu: let. Môžeme teda dospieť k záveru, že sú analogické, nemôžeme však sledovať ich pôvod s spoločným predkom s krídlami. Z tohto dôvodu to nie sú homológne štruktúry.

To isté platí pre krídla netopierov a vtákov. Kosti, ktoré tvoria, sú však navzájom homológne, pretože môžeme sledovať spoločný pôvod týchto línií, ktoré zdieľajú kostný vzor horných končatín: humerus, kubické, rádio, falangy atď. Všimnite si, že podmienky sa vzájomne nevylučujú.

Homoplazia sa môže odrážať v podobných štruktúrach, ako sú plutvy delfínu a korytnačka.

Štruktúra krídel u vtákov, netopierov a pterodaktílov. Zdroj: Wikimedia Commons

Dôležitosť homológie v evolúcii

Homológia je kľúčovým konceptom v evolučnej biológii, pretože odráža iba
Správne spoločný pôvod organizmov.

Ak chceme prestavať fylogenézu, aby sme nadviazali vzťahy príbuzenstva, predkov a potomkov dvoch druhov, a omylom používame charakteristiku, ktorá zdieľajú iba formu a funkciu, dosiahli by sme nesprávne závery.

Napríklad, ak chceme určiť vzťahy medzi netopiermi, vtákmi a delfínmi a omylom používame krídla ako homológnu postavu, dospeli by sme k záveru, že netopiere a vtáky sú navzájom spojené, ako BAT s delfínom.

Môže vám slúžiť: čo je antibióza? Koncept a príklady

A priori Vieme, že tento vzťah nie je pravdivý, pretože vieme, že netopiere a delfíny sú cicavce a sú viac spojené so sebou ako každá skupina s vtákmi. Preto musíme okrem iného používať homológne postavy, ako sú napríklad prsné žľazy, tri autá stredného ucha.

Odkazy

1. Hall, b. Klimatizovať. (Ed.). (2012). Homológia: Hierarchiálny základ porovnávacej biológie. Akademická tlač.
2. Kardong, K. Vložka. (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, vývoj. McGraw-Hill.