HOMOLOŠKE I ANALOGNE STRUKTURE (S PRIMJERIMA) - BIOLOGIJA - 2026

Homologna struktura dijelovi biološkog organizma koji dijele zajedničkog pretka, dok je analogni obavljaju slične funkcije. Kad uspoređujemo dva procesa ili strukture, možemo ih dodijeliti kao homologe i analoge.

Ti su pojmovi stekli popularnost nakon pojave evolucijske teorije, a njihovo prepoznavanje i razlikovanje ključni su za uspješnu rekonstrukciju filogenetskih odnosa između organskih bića.

Izvor: Volkov Vladislav Petrovič (Vladlen666); prijevod Angelito7, putem Wikimedia Commons

Teoretske osnove

Kod dvije vrste svojstvo je definirano kao homologno ako je izvedeno od zajedničkog pretka. To je možda bilo izmijenjeno i ne mora nužno imati istu funkciju.

Što se tiče analogija, neki se autori često koriste sinonimom i međusobno zamjenjivim izrazom homoplazija da bi se odnosili na slične strukture koje su prisutne u dvije ili više vrsta i ne dijele zajedničkog pretka.

Suprotno tome, u drugim se izvorima izraz analogija koristi za označavanje sličnosti dviju ili više struktura u smislu funkcije, dok je homoplazija ograničena na ocjenjivanje sličnih, morfološki gledano, struktura.

Također, svojstvo može biti homologno između dvije vrste, ali svojstvo ne može biti. Pentadaktil je izvrstan primjer ove činjenice.

Kod ljudi i krokodila možemo razlikovati pet prstiju, no nosorozi imaju strukture s tri prsta koja nisu homologna jer se to stanje razvijalo neovisno.

Primjena ovih termina nije ograničena na morfologiju pojedinca, oni se također mogu koristiti za opis staničnih, fizioloških, molekularnih karakteristika itd.

Kako se dijagnosticiraju homologije i analogije?

Iako je pojmove homologija i analogija lako odrediti, nije ih lako dijagnosticirati.

Biolozi općenito navode da su neke strukture međusobno homološke, ako postoji korespondencija u položaju u odnosu na druge dijelove tijela i podudarnost u strukturi, u slučaju da je struktura složena. Embriološke studije također igraju važnu ulogu u dijagnozi.

Stoga, svaka korespondencija koja može postojati u obliku ili u funkciji nije korisna značajka za dijagnosticiranje homologija.

Zašto analogije postoje?

U većini slučajeva - ali ne u svim - vrste sa sličnim karakteristikama nastanjuju područja ili zone sa sličnim uvjetima i podliježu usporedivim selektivnim pritiscima.

Drugim riječima, vrsta je riješila problem na isti način, mada ne svjesno, naravno.

Taj se proces naziva konvergentna evolucija. Neki autori radije odvajaju konvergentnu evoluciju od paralela.

Konvergentna evolucija ili konvergencija dovodi do stvaranja površnih sličnosti koje se javljaju kroz različite razvojne putove. Paralelizam, s druge strane, uključuje slične razvojne putove.

Primjeri

-Fusiformni oblik u vodenim životinjama

U doba Aristotela, izgled ribe i kitova u obliku vretena smatran je dovoljnim da grupira oba organizma u široku i nepreciznu kategoriju "riba".

Međutim, kada pažljivo analiziramo unutarnju strukturu obje skupine, možemo zaključiti da je sličnost isključivo vanjska i površna.

Primjenjujući evolucijsko razmišljanje, možemo pretpostaviti da su tijekom milijuna godina evolucijske sile koristile povećanoj frekvenciji vodenih jedinki koje su predstavljale ovaj poseban oblik.

Također možemo pretpostaviti da je ta fusiformna morfologija donijela neke koristi, poput minimiziranja trenja i povećanja kapaciteta kretanja u vodenom okruženju.

Postoji vrlo poseban slučaj sličnosti dviju skupina vodenih životinja: dupina i sada već izumrlih ihtiozaura. Ako bi znatiželjni čitatelj potražio sliku ove posljednje skupine sauropsida, lako bi to mogli zamijeniti za delfine.

-Ulazi u anurane

Fenomen koji može dovesti do pojave analogija je preusmjeravanje lika u njegov predak oblik. U sistematici, ovaj događaj može biti zbunjujući, jer neće sve potomke iskazati iste karakteristike ili osobine.

Postoje neke vrste žaba koje su evolucijskom povratkom stekle zube u donjoj čeljusti. "Normalno" stanje žaba je odsutnost zuba, iako ih je njihov zajednički predak posjedovao.

Stoga bi bilo pogrešno misliti da su zubi ove osebujne žabe homologni u odnosu na zube druge skupine životinja, jer ih nisu stekli od zajedničkog pretka.

- Slično između australijskih marsupials i južnoameričkih sisavaca

Sličnosti koje postoje između obje životinjske skupine potječu od zajedničkog pretka - sisavca -, ali one su stečene različito i neovisno u australskim skupinama metaterarskih sisavaca i u južnoameričkim euterskim sisavcima.

Kaktus

Primjeri analogije i homologije nisu ograničeni samo na životinjsko carstvo, ti su se događaji raspršili po složenom i zamršenom stablu života.

U biljkama se nalazi niz prilagodbi koje omogućuju toleranciju na pustinjsko okruženje, poput sočnih stabljika, stubastih stabljika, bodlja sa zaštitnim funkcijama i znatnog smanjenja lisne površine (lišća).

Međutim, nije tačno grupirati sve biljke koje imaju ove karakteristike kao kaktuse jer ih jedinke koje su ih nosile nisu stekle od zajedničkog pretka.

U stvari, postoje tri različite obitelji fanerogama: Euphorbiaceae, Cactaceae i Asclepiadaceae, čiji su predstavnici konvergentno stekli prilagodbe za sušna okruženja.

Posljedice zbrke analogne strukture s homolognom

U evolucijskoj biologiji, kao iu ostalim granama biologije, koncept homologije je temeljni, jer nam omogućuje uspostavljanje filogenije organskih bića - jedan od najvažnijih zadataka trenutnih biologa.

Mora se naglasiti da samo homologne karakteristike adekvatno odražavaju zajedničko porijeklo organizama.

Uzmimo u obzir da u određenom istraživanju želimo rasvijetliti evolucijsku povijest tri organizma: ptica, šišmiša i miševa. Kad bismo uzeli, na primjer, karakteristiku krila da rekonstruiraju našu filogeniju, došli bismo do pogrešnog zaključka.

Zašto? Budući da ptice i šišmiši imaju krila i pretpostavili bismo da su međusobno više povezani s mišem. Međutim, a priori znamo da su i miševi i šišmiši sisari, pa su međusobno više povezani s pticom.

Tada moramo tražiti homologne karakteristike koje nam omogućuju da pravilno razjasnimo obrazac. Na primjer, prisutnost kose ili mliječnih žlijezda.

Primjenjujući ovu novu viziju, pronaći ćemo ispravan obrazac odnosa: šišmiš i miš više su povezani jedni s drugima, nego jedni prema drugim.

Reference

1. Arcas, LP (1861). Elementi zoologije. Tisak Gabriela Alhambra.
2. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Panamerican Medical Ed.
3. Hall, BK (ur.). (2012). Homologija: hijerarhijska osnova komparativne biologije. Akademska štampa.
4. Kardong, KV (2006). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., i Bahrick, LE (2012). Koncept homologije kao osnova za ocjenu razvojnih mehanizama: istraživanje selektivne pažnje kroz cijeli životni vijek. Razvojna psihobiologija, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF i Eichhorn, SE (1992). Biologija biljaka (svezak 2). Preokrenuo sam se.
7. Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Projekt Jug.