HOMOLOGE OG ANALOGE STRUKTURER (MED EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2026

Den homologe strukturen er deler av en biologisk organisme som har en felles stamfar, mens analogen utfører lignende funksjoner. Når vi sammenligner to prosesser eller strukturer, kan vi tilordne dem som homologer og analoger.

Disse begrepene fikk popularitet etter fremveksten av evolusjonsteori, og deres anerkjennelse og distinksjon er nøkkelen til vellykket gjenoppbygging av fylogenetiske forhold mellom organiske vesener.

Kilde: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); oversettelse av Angelito7, via Wikimedia Commons

Teoretiske grunnlag

Hos to arter er en egenskap definert som homolog hvis den er avledet fra en felles stamfar. Dette kan ha blitt omfattende modifisert og har ikke nødvendigvis den samme funksjonen.

Angående analogier bruker noen forfattere ofte begrepet homoplasia synonymt og om hverandre, for å referere til lignende strukturer som er til stede i to eller flere arter og ikke deler en nær felles stamfar.

I motsetning til dette, i andre kilder, brukes begrepet analogi for å betegne likheten til to eller flere strukturer når det gjelder funksjon, mens homoplasia er begrenset til å evaluere strukturer som ligner hverandre, morfologisk sett.

En egenskap kan også være homolog mellom to arter, men en egenskapstatus kan ikke. Pentadactyl er et utmerket eksempel på dette faktum.

Hos mennesker og krokodiller kan vi skille fem fingre, men neshorn har strukturer med tre fingre som ikke er homolog, siden denne tilstanden har utviklet seg uavhengig.

Bruken av disse begrepene er ikke begrenset til morfologien til individet, de kan også brukes til å beskrive cellulære, fysiologiske, molekylære egenskaper, etc.

Hvordan diagnostiseres homologier og analogier?

Selv om begrepene homologi og analogi er enkle å definere, er de ikke enkle å diagnostisere.

Generelt oppgir biologer at visse strukturer er homologe med hverandre, hvis det er korrespondanse i posisjonen i forhold til andre deler av kroppen og korrespondanse i strukturen, i tilfelle strukturen er sammensatt. Embryologiske studier spiller også en viktig rolle i diagnosen.

Dermed er ikke all korrespondanse som kan eksistere i form eller funksjon ikke en nyttig funksjon for å diagnostisere homologier.

Hvorfor eksisterer analogiene?

I de fleste tilfeller - men ikke alle - beboer arter med lignende egenskaper regioner eller soner med lignende forhold og utsatt for sammenlignbart selektivt trykk.

Med andre ord løste arten et problem på samme måte, selv om det ikke er bevisst, selvfølgelig.

Denne prosessen kalles konvergent evolusjon. Noen forfattere foretrekker å skille konvergent evolusjon fra paralleller.

Konvergent evolusjon eller konvergens fører til dannelse av overfladiske likheter som oppstår gjennom forskjellige utviklingsveier. Parallellisme derimot innebærer lignende utviklingsveier.

eksempler

-Fusiform form hos vannlevende dyr

I aristotelisk tid ble spindelformet utseende på en fisk og en hval ansett som tilstrekkelig til å gruppere begge organismer i den brede og upresise kategorien "fisk".

Når vi imidlertid analyserer den interne strukturen til begge grupper nøye, kan vi konkludere med at likheten utelukkende er ytre og overfladisk.

Ved å anvende evolusjonær tenking, kan vi anta at evolusjonære krefter over millioner av år har gitt fordel av den økte frekvensen av akvatiske individer som utviser denne spesielle formen.

Vi kan også anta at denne fusiforme morfologien ga noen fordeler, som å minimere friksjonen og øke bevegelseskapasiteten i vannmiljøer.

Det er et veldig spesielt tilfelle av likheter mellom to grupper av vannlevende dyr: delfiner og den nå utdødde ichthyosaurs. Hvis den nysgjerrige leseren skulle se etter et bilde av denne siste gruppen av sauropsider, kunne de lett ta feil av det for delfiner.

-Teeth i anurans

Et fenomen som kan føre til utseende av analogier er tilbakeføringen av en karakter til dens forfedres form. I systematikk kan denne hendelsen være forvirrende, siden ikke alle etterkommende arter vil presentere de samme egenskapene eller egenskapene.

Det er noen froskearter som ved evolusjonær reversering skaffet seg tenner i underkjeven. Froskenes "normale" tilstand er fraværet av tenner, selv om deres felles stamfar hadde dem.

Dermed ville det være en feil å tro at tennene til disse særegne froskene er homologe med tennene til en annen dyregruppe, siden de ikke skaffet dem fra en felles stamfar.

-Lignende mellom australske pungdyr og søramerikanske pattedyr

Likhetene som eksisterer mellom begge dyregruppene stammer fra en felles stamfar - et pattedyr - men de ble anskaffet differensielt og uavhengig av de australske gruppene av metatherian pattedyr og i de søramerikanske eutheriske pattedyrene.

Kaktus

Eksemplene på analogi og homologi er ikke bare begrenset til dyreriket, disse hendelsene er spredt over hele det komplekse og kompliserte livets tre.

I planter er det en serie tilpasninger som tillater toleranse for ørkenmiljøer, som saftige stengler, søylestammer, pigger med beskyttende funksjoner og en betydelig reduksjon i bladoverflaten (bladene).

Det er imidlertid ikke riktig å gruppere alle plantene som har disse egenskapene som kaktus, siden individene som bærer dem ikke skaffet dem fra en felles stamfar.

Faktisk er det tre forskjellige familier av fanerogams: Euphorbiaceae, Cactaceae og Asclepiadaceae, hvis representanter konvergerende tilegnet seg tilpasninger til tørre miljøer.

Konsekvenser av å forveksle en analog struktur med en homolog

I evolusjonsbiologien og i andre biologiske grener er homologibegrepet grunnleggende, siden det lar oss etablere fylogeni av organiske vesener - en av de mest iøynefallende oppgavene til nåværende biologer.

Det må understrekes at bare homologe kjennetegn reflekterer organismenes vanlige aner.

Tenk på at vi i en viss studie ønsker å belyse evolusjonshistorien til tre organismer: fugler, flaggermus og mus. Hvis vi for eksempel tok karakteristikken til vinger for å rekonstruere fylogenien vår, ville vi kommet til feil konklusjon.

Hvorfor? Fordi fugler og flaggermus har vinger og vi antar at de er mer relatert til hverandre enn hver til musen. Imidlertid vet vi a priori at både mus og flaggermus er pattedyr, så de er mer relatert til hverandre enn hver til fuglen.

Deretter må vi se etter homologe egenskaper som lar oss belyse mønsteret på riktig måte. For eksempel tilstedeværelsen av hår eller brystkjertler.

Ved å bruke denne nye visjonen vil vi finne riktig mønster av forhold: flaggermus og mus er mer relatert til hverandre enn hver til fuglen.

referanser

1. Arcas, LP (1861). Elementer av zoologi. Trykking av Gabriel Alhambra.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Hall, BK (red.). (2012). Homologi: Det hierarkiske grunnlaget for sammenlignende biologi. Academic Press.
4. Kardong, KV (2006). Virveldyr: komparativ anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Begrepet homologi som grunnlag for å evaluere utviklingsmekanismer: utforske selektiv oppmerksomhet over hele levetiden. Utviklingspsykobiologi, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Plantebiologi (bind 2). Jeg snudde meg.
7. Soler, M. (2002). Evolusjon: grunnlaget for biologi. Sør-prosjektet.