STRUCTURI OMOLOGE ȘI ANALOGE (CU EXEMPLE) - BIOLOGIE - 2025

Structura omologă sunt părți ale unui organism biologic care au un strămoș comun, în timp ce analogul îndeplinește funcții similare. Atunci când comparăm două procese sau structuri, le putem atribui ca omologi și analogi.

Aceste concepte au câștigat popularitate după apariția teoriei evolutive, iar recunoașterea și distincția lor sunt esențiale pentru reconstrucția cu succes a relațiilor filogenetice dintre ființele organice.

Sursa: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); traducere de Angelito7, prin Wikimedia Commons

Bazele teoretice

În două specii, o trăsătură este definită drept omologă dacă a fost derivată de la un strămoș comun. Este posibil să fi fost modificat pe scară largă și nu are neapărat aceeași funcție.

În ceea ce privește analogiile, unii autori folosesc adesea termenul homoplazie în mod sinonim și interschimbabil pentru a se referi la structuri similare care sunt prezente la două sau mai multe specii și nu împărtășesc un strămoș comun apropiat.

În schimb, în ​​alte surse, termenul analogie este folosit pentru a desemna similitudinea a două sau mai multe structuri în termeni de funcție, în timp ce homoplazia este limitată la evaluarea structurilor similare între ele, morfologic vorbind.

De asemenea, o trăsătură poate fi omologă între două specii, dar un statut de trăsătură nu poate. Pentadactilul este un exemplu excelent al acestui fapt.

La oameni și crocodili putem distinge cinci degete, cu toate acestea rinocerii au structuri cu trei degete care nu sunt omoloage, deoarece această afecțiune a evoluat independent.

Aplicarea acestor termeni nu se limitează la morfologia individului, ei pot fi folosiți și pentru a descrie caracteristicile celulare, fiziologice, moleculare etc.

Cum sunt diagnosticate omologiile și analogiile?

Deși termenii omologie și analogie sunt ușor de definit, nu sunt ușor de diagnosticat.

În general, biologii afirmă că anumite structuri sunt omologe între ele, dacă există o corespondență în poziția în raport cu alte părți ale corpului și corespondență în structură, în cazul în care structura este compusă. Studiile embriologice joacă, de asemenea, un rol important în diagnostic.

Astfel, orice corespondență care poate exista sub formă sau funcție nu este o caracteristică utilă pentru diagnosticarea omologiilor.

De ce există analogiile?

În majoritatea cazurilor - dar nu toate - speciile cu caracteristici similare locuiesc în regiuni sau zone cu condiții similare și sunt supuse unor presiuni selective comparabile.

Cu alte cuvinte, specia a rezolvat o problemă în același mod, deși nu în mod conștient, desigur.

Acest proces se numește evoluție convergentă. Unii autori preferă să separe evoluția convergentă de paralele.

Evoluția sau convergența convergentă conduc la formarea de asemănări superficiale care apar prin căi de dezvoltare diferențiale. Paralelismul, pe de altă parte, implică căi de dezvoltare similare.

Exemple

-Forma uniformă la animalele acvatice

În timpurile aristotelice, aspectul în formă de fus al unui pește și al unei balene era considerat suficient pentru a grupa ambele organisme în categoria largă și imprecisă a „peștilor”.

Cu toate acestea, când analizăm cu atenție structura internă a ambelor grupuri, putem concluziona că asemănarea este exclusiv externă și superficială.

Aplicând gândirea evolutivă, putem presupune că, de-a lungul a milioane de ani, forțele evolutive au beneficiat de frecvența crescută a indivizilor acvatici care prezintă această formă particulară.

De asemenea, putem presupune că această morfologie fusiformă a oferit unele avantaje, cum ar fi minimizarea frecării și creșterea capacității de locomoție în mediile acvatice.

Există un caz foarte special de asemănări între două grupuri de animale acvatice: delfinii și ictiosaurii acum dispăruți. Dacă cititorul curios ar căuta o poză cu acest ultim grup de sauropside, ar putea greși cu ușurință în cazul delfinilor.

-Vine în anurans

Un fenomen care poate duce la apariția analogiilor este inversarea unui personaj la forma ancestrală. În sistematică, acest eveniment poate fi confuz, deoarece nu toate speciile descendente vor prezenta aceleași caracteristici sau trăsături.

Există unele specii de broaște care, prin inversare evolutivă, au dobândit dinți în maxilarul inferior. Starea „normală” a broaștelor este absența dinților, deși strămoșul lor comun îi deținea.

Astfel, ar fi o greșeală să ne gândim că dinții acestor broaște particulare sunt omologi în ceea ce privește dinții unui alt grup animal, întrucât nu i-au achiziționat de la un strămoș comun.

-Similar între marsupiale australiene și mamifere sud-americane

Asemănările care există între ambele grupuri de animale derivă dintr-un strămoș comun - un mamifer -, dar au fost dobândite diferențial și independent în grupurile australiene de mamifere metatheriene și în mamifere eutheriene din America de Sud.

Cactus

Exemplele de analogie și omologie nu se limitează doar la regnul animal, aceste evenimente sunt difuzate în întregul arbore complex și complex al vieții.

La plante, există o serie de adaptări care permit toleranța la mediile deșertului, cum ar fi tulpinile suculente, tulpinile coloanelor, coloanele vertebrale cu funcții de protecție și o reducere considerabilă a suprafeței foliare (frunze).

Cu toate acestea, nu este corect să grupezi toate plantele care au aceste caracteristici ca cactusi, deoarece indivizii care le poartă nu le-au dobândit de la un strămoș comun.

De fapt, există trei familii diferite de fanerogame: Euphorbiaceae, Cactaceae și Asclepiadaceae, ai căror reprezentanți au dobândit în mod convergent adaptări la mediile aride.

Consecințele confuziei unei structuri analogice cu cele omologe

În biologia evolutivă și în alte ramuri ale biologiei, conceptul de omologie este fundamental, deoarece ne permite să stabilim filogenia ființelor organice - una dintre cele mai vizibile sarcini ale biologilor actuali.

Trebuie subliniat faptul că numai caracteristicile omologe reflectă în mod adecvat originea comună a organismelor.

Considerați că într-un anumit studiu dorim să elucidăm istoria evolutivă a trei organisme: păsări, lilieci și șoareci. Dacă am lua, de exemplu, caracteristica aripilor pentru a ne reconstrui filogenia, am ajunge la o concluzie greșită.

De ce? Pentru că păsările și liliecii au aripi și am presupune că acestea sunt mai mult legate între ele decât de mouse. Cu toate acestea, știm a priori că atât șoarecii, cât și liliecii sunt mamifere, deci sunt mai relaționate între ele decât fiecare cu pasărea.

Apoi, trebuie să căutăm caracteristici omoloage care să ne permită elucidarea corectă a modelului. De exemplu, prezența părului sau a glandelor mamare.

Aplicând această nouă viziune vom găsi modelul corect de relații: liliacul și șoarecele sunt mai mult legate între ele decât fiecare cu pasărea.

Referințe

1. Arcas, LP (1861). Elemente de zoologie. Tipărirea lui Gabriel Alhambra.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitatie la biologie. Editura Medicală Panamericană.
3. Hall, BK (Ed.). (2012). Homologie: baza ierarhică a biologiei comparative. Presă academică.
4. Kardong, KV (2006). Vertebrate: anatomie comparativă, funcție, evoluție. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Conceptul de omologie ca bază pentru evaluarea mecanismelor de dezvoltare: explorarea atenției selective pe toată durata de viață. Psihobiologie de dezvoltare, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Biologia plantelor (vol. 2). Am inversat.
7. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.