A homologie je to struktura, orgán nebo proces u dvou jedinců, které lze vysledovat zpět ke společnému původu. Korespondence nemusí být identická, strukturu lze upravit v každé studované linii. Například členové obratlovců jsou navzájem homologní, protože strukturu lze vysledovat zpět ke společnému předkovi této skupiny..
Homologie představují základ pro srovnávací biologii. Lze jej studovat na různých úrovních, včetně molekul, genů, buněk, orgánů, chování atd. Jedná se tedy o zásadní koncept v různých oblastech biologie..
Rejstřík článků
Homologie je koncept, který byl spojen s klasifikací a studiem morfologií v celé historii a jeho kořeny se nacházejí ve srovnávací anatomii. Byl to již fenomén intuitivně uvažující jako Aristoteles, kteří byli obeznámeni s podobnými strukturami u různých zvířat..
Belon v roce 1555 publikoval práci představující sérii srovnání mezi kostrami ptáků a savců.
Pro Geoffroy Saint-Hilaire existovaly formy nebo složení ve strukturách, které se mohly lišit v organismech, ale stále existovala určitá stálost ve vztahu a ve spojení s přilehlými strukturami. Saint Hilaire však popsal tyto procesy jako analogické.
Ačkoli tento termín měl své předchůdce, historicky je přičítán zoologovi Richardovi Owenovi, který jej definoval jako: „stejný orgán u různých zvířat pod každou variantou formy a funkce“.
Owen věřil v neměnnost druhů, ale cítil, že korespondence mezi strukturami organismů vyžaduje vysvětlení. Z předdarwinovského a anti-evolučního hlediska Owen zaměřil svůj koncept na „archeotypy“ - jakési schéma nebo plán, který sledovaly skupiny zvířat..
V současné době je termín homologie definován jako dvě struktury, procesy nebo charakteristiky, které sdílejí společného předka. To znamená, že strukturu lze vysledovat zpět v čase ke stejné charakteristice společného předka..
Sériová homologie je speciální případ homologie, kde existuje podobnost mezi po sobě jdoucími a opakovanými částmi ve stejném organismu (dva druhy nebo dva jedinci již nejsou srovnáváni).
Typickými příklady sériových homologií jsou řetězce obratlů v páteři obratlovců, po sobě jdoucí odbočné oblouky a svalové segmenty, které probíhají podél těla..
Na molekulární úrovni najdeme také homologie. Nejviditelnější je existence společného genetického kódu pro všechny živé organismy..
Neexistuje žádný důvod, proč je určitá aminokyselina spojena se specifickým kodonem, protože jde o libovolnou volbu - stejně jako je lidská řeč libovolná. Neexistuje žádný důvod, proč by se „židle“ měla takto nazývat, ale děláme to proto, že jsme se ji naučili od někoho, od našeho předka. Totéž platí pro kód.
Nejlogičtějším důvodem, proč všechny organismy sdílejí genetický kód, je to, že společný předek těchto forem používal stejný systém.
Totéž platí pro řadu metabolických cest přítomných v široké škále organismů, jako je například glykolýza..
Nástup molekulární biologie a schopnost sekvence ustoupily příchodu nového termínu: hluboká homologie. Tyto objevy nám umožnily dospět k závěru, že ačkoliv se dva organismy liší z hlediska morfologie, mohou sdílet vzor genetické regulace..
Hluboká homologie tedy přináší morfologickému vývoji nový pohled. Termín byl poprvé použit v článku Vliv prestižního časopisu Příroda s názvem: Fosílie, geny a vývoj zvířecích končetin.
Shubin et al., Autoři článku to definují jako „existenci genetických drah podílejících se na regulaci používaných k vytváření charakteristik u zvířat, která jsou z hlediska morfologie a fylogeneticky vzdálená“. Jinými slovy, hluboké homologie lze nalézt v analogických strukturách..
Gen Pax6 má nepostradatelnou roli při vytváření zraku u měkkýšů, hmyzu a obratlovců. Geny Hox, na druhé straně jsou důležité pro stavbu končetin v končetinách ryb a čtyřnožců. Oba jsou příklady hlubokých homologií.
Chcete-li studovat podobnost mezi dvěma procesy nebo strukturou, lze to provést z hlediska funkce a vzhledu, a ne pouze podle kritéria společného předka.
Existují tedy dva související pojmy: analogie, která popisuje vlastnosti s podobnými funkcemi a může nebo nemusí mít společného předka..
Na druhou stranu homoplazie označuje struktury, které jednoduše vypadají podobně. Ačkoli tyto pojmy vznikly v 19. století, získaly popularitu s příchodem evolučních myšlenek..
Například křídla motýlů a ptáků mají stejnou funkci: let. Můžeme tedy dojít k závěru, že jsou analogické, avšak nemůžeme vystopovat jejich původ zpět ke společnému předkovi s křídly. Z tohoto důvodu nejde o homologní struktury.
Totéž platí pro křídla netopýrů a ptáků. Kosti, které tvoří, jsou však navzájem homologní, protože můžeme vysledovat společný původ těchto linií, které sdílejí kostní vzor horních končetin: humerus, kubický, poloměr, falangy atd. Podmínky se vzájemně nevylučují.
Homoplasie se může projevit v podobných strukturách, jako jsou ploutve delfína a želvy.
Homologie je klíčovým pojmem v evoluční biologii, protože jen to odráží
správný společný původ organismů.
Pokud bychom chtěli rekonstruovat fylogenezi, abychom vytvořili vztahy příbuznosti, původu a původu dvou druhů, a omylem použijeme vlastnost, která sdílí pouze formu a funkci, dospěli bychom k nesprávným závěrům.
Například pokud chceme určit vztahy mezi netopýry, ptáky a delfíny a omylem použít křídla jako homologní charakter, dospěli bychom k závěru, že netopýři a ptáci jsou více příbuzní než netopýr delfínům.
A priori Víme, že tento vztah není pravdivý, protože víme, že netopýři a delfíni jsou savci a navzájem se více než každá skupina více vztahují k ptákům. Proto musíme používat homologní znaky, jako jsou například mléčné žlázy, tři malé kosti středního ucha a další..
Zatím žádné komentáře