Co je to homoplazie? (S příklady)

4924
Charles McCarthy

The homoplazie (z řečtiny)homo", což znamená stejné a "plasis ", což znamená forma; rovné formy) je charakteristika sdílená dvěma nebo více druhy, ale tato charakteristika se u jejich společného předka nevyskytuje. Základem pro definici homoplazie je evoluční nezávislost.

Homoplazie mezi strukturami je výsledkem konvergentní evoluce, paralelismu nebo evolučních obrácení. Koncept je v kontrastu s konceptem homologie, kde charakteristika nebo vlastnost sdílená skupinou druhů byla zděděna od společného předka.

Konvergentní vývoj: na fotografii vidíme ichtyosaura, velmi podobného - jak ekologicky, tak morfologicky - delfínovi. Zdroj: Autor: Dmitry Bogdanov [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

Rejstřík článků

  • 1 Co je to homoplazie?
  • 2 Původ pojmu
  • 3 typy homoplazie
  • 4 Homoplasie: výzvy před rekonstrukcí evolučních dějin
  • 5 Proč existují homoplazie?
  • 6 Konstrukční koncepce: hluboké homologie
  • 7 Savci a vačnatci: Záření konvergencí
  • 8 Reference

Co je to homoplazie?

V oboru srovnávací anatomie lze hodnotit podobnosti mezi částmi organismů z hlediska původu, funkce a vzhledu..

Podle Kardonga (2006), když mají dvě postavy společný původ, jsou označeny jako homologní. Pokud je podobnost z hlediska funkce, říká se, že oba procesy jsou analogické. A konečně, pokud je vzhled struktur podobný, jedná se o homoplazii.

Jiní autoři však dávají konceptu širší význam (překrývající se s analogií) a zahrnují v něm jakoukoli podobnost mezi dvěma nebo více druhy, které nemají společný původ. V tomto konceptu vyniká evoluční nezávislost události.

Původ pojmu

Historicky byly tyto tři termíny používány od předdarwinovské doby bez jakéhokoli evolučního významu. Po příchodu Darwina a exponenciálním vývoji evolučních teorií získaly pojmy novou nuanci a podobnost byla interpretována ve světle evoluce.

Homoplasie byl termín vytvořený Lankesterem v roce 1870, který odkazoval na nezávislý zisk podobných charakteristik v různých liniích..

George Gaylord Simpson navrhl rozlišení podobností analogií, mimikry a náhodných podobností, ačkoli dnes jsou považovány za příklady konvergencí.

Druhy homoplazie

Homoplazie se tradičně dělí na konvergentní evoluci, evoluční paralely a evoluční zvraty..

Recenze od Pattersona (1988) usiluje o vyjasnění použití pojmů konvergence a paralely, protože mohou být často matoucí nebo nesprávně interpretovány. U některých autorů je rozdíl pouze libovolný a dávají přednost obecnému termínu homoplazie.

Jiní naznačují, že ačkoli rozdíl mezi pojmy není příliš jasný, liší se hlavně ve vztahu mezi zúčastněnými druhy. Podle tohoto pohledu, když jsou linie, které vykazují podobné vlastnosti, vzdálené, jedná se o konvergenci. Naproti tomu, pokud linie úzce souvisí, jedná se o paralelu.

Třetím typem jsou zvraty, kdy se charakteristika vyvinula a poté se v průběhu času vrací do původního stavu nebo stavu předků. Například delfíni a další kytovci vyvinuli optimální tělo pro plavání, které připomíná předka vodního potenciálu, ze kterého se vyvinuli před miliony let..

Zvraty na morfologické úrovni jsou často vzácné a obtížně identifikovatelné. Molekulární evoluční zvraty - tj. Na úrovni genů - jsou však velmi časté..

Homoplasias: výzvy před rekonstrukcí evolučních dějin

Při rekonstrukci evolučních dějin různých linií je nezbytné vědět, které vlastnosti jsou homologické a které jsou jednoduché homoplazmy..

Pokud vyhodnotíme vztahy mezi skupinami, které se necháme vést homoplazmy, dospějeme k chybným výsledkům.

Pokud například hodnotíme jakéhokoli savce, velryby a ryby z hlediska upravených končetin ve tvaru končetin, dospějeme k závěru, že ryby a velryby jsou více příbuzné sobě navzájem, než oběma skupinám..

Jak známe historii těchto skupin a priori - víme, že velryby Oni jsou savci - můžeme snadno dojít k závěru, že taková hypotetická fylogeneze (blízký vztah mezi rybami a velrybami) je chybou.

Když však hodnotíme skupiny, jejichž vztahy nejsou jasné, homoplazmy vytvářejí nepříjemnosti, které není tak snadné objasnit..

Proč existují homoplazie?

Doposud jsme pochopili, že v přírodě „zdání může klamat“. Ne všechny organismy, které jsou si trochu podobné, jsou příbuzní - stejně jako dva lidé si mohou být fyzicky velmi podobní, ale nejsou příbuzní. Překvapivě je tento jev v přírodě velmi běžný..

Ale proč je to prezentováno? Ve většině případů vzniká homoplazie jako adaptace na podobné prostředí. Jinými slovy, obě linie podléhají podobným selektivním tlakům, což vede k řešení „problému“ stejným způsobem..

Vraťme se k příkladu velryb a ryb. Ačkoli jsou tyto linie výrazně oddělené, obě čelí vodnímu životu. Přirozený výběr tedy upřednostňuje vřetenovitá tělesa s ploutvemi, která se efektivně pohybují ve vodních útvarech..

Konstrukční koncepce: hluboké homologie

Každý pokrok ve vývoji biologie se promítá do nových poznatků pro evoluci - a molekulární biologie není výjimkou.

S novými technikami sekvenování bylo identifikováno obrovské množství genů a jejich přidružených produktů. Evoluční vývojová biologie navíc přispěla k modernizaci těchto konceptů..

V roce 1977 vyvinuli Sean Carroll a spolupracovníci koncept hluboké homologie, definované jako stav, kdy růst a vývoj struktury v různých liniích mají stejný genetický mechanismus, který zdědili od společného předka..

Vezměte si příklad očí u bezobratlých a obratlovců. Oči jsou složité fotoreceptory, které najdeme v různých skupinách zvířat. Je však jasné, že společný předek těchto zvířat neměl složité oko. Zamysleme se nad našimi očima a hlavonožci: jsou radikálně odlišné.

Navzdory rozdílům mají oči hluboký původ, protože opsiny se vyvinuly z opsů předků a vývoj všech očí je řízen stejným genem: Pax 6.

Jsou tedy oči homologní nebo konvergentní? Odpověď je obojí, záleží na úrovni, na které hodnotíte situaci.

Savci a vačnatci: Záření konvergencí

Příklady homoplasias se v přírodě hojně vyskytují. Jednou z nejzajímavějších je konvergence mezi americkými placentárními savci a australskými vačnatci - dvěma liniemi, které se rozcházely před více než 130 miliony let..

V obou prostředích najdeme velmi podobné tvary. Zdá se, že každý savec má svůj „ekvivalent“, pokud jde o morfologii a ekologii v Austrálii. To znamená, že výklenek, který v Americe zaujímá savec, je v Austrálii obsazen podobným vačnatcem.

Krtek v Americe odpovídá australskému vačnatci, mravenečník numbatovi (Myrmecobius fasciatus), myš na vačnatce (rodina Dasyuridae), lemur na kukuřici (Phalanger maculatus), vlk mimo jiné tasmánskému vlkovi.

Reference

  1. Doolittle, R. F. (1994). Konvergentní evoluce: potřeba být explicitní. Trendy v biochemických vědách19(1), 15-18.
  2. Greenberg, G. a Haraway, M. M. (1998). Srovnávací psychologie: Příručka. Routledge.
  3. Kardong, K. V. (2006). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, evoluce. McGraw-Hill.
  4. Kliman, R. M. (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Akademický tisk.
  5. Losos, J. B. (2013). Princetonský průvodce evolucí. Princeton University Press.
  6. McGhee, G. R. (2011). Konvergentní evoluce: nejkrásnější formy jsou omezené. MIT Stiskněte.
  7. Rice, S.A. (2009). Encyklopedie evoluce. Publikování na Infobase.
  8. Sanderson, M. J. a Hufford, L. (Eds.). (devatenáctset devadesát šest). Homoplasy: opakování podobnosti v evoluci. Elsevier.
  9. Starr, C., Evers, C., a Starr, L. (2010). Biologie: koncepty a aplikace bez fyziologie. Cengage Learning.
  10. Stayton C. T. (2015). Co znamená konvergentní evoluce? Interpretace konvergence a její důsledky při hledání mezí evoluce. Zaměření rozhraní5(6), 20150039.
  11. Tobin, A. J. a Dusheck, J. (2005). Ptát se na život. Cengage Learning.
  12. Wake, D. B., Wake, M. H. a Specht, C. D. (2011). Homoplazmy: od detekčního vzorce k určení procesu a mechanismu evoluce. Věda331(6020), 1032-1035.
  13. Zimmer, C., Emlen, D. J., & Perkins, A. E. (2013). Evoluce: smysl života. CO: Roberts.

Zatím žádné komentáře