Strutture omologhe e analoghe (con esempi)

Strutture omologhe di un essere umano, un cane, un uccello e una balena. Fonte: Wikimedia Commons

Quali sono strutture omologhe e analoghe?

IL Strutture omologhe Sono parti di un organismo biologico che condividono un antenato in comune, sebbene funzionino in modo diverso. IL Strutture analoghe Fanno funzioni simili. Quando si confrontano due processi o strutture, possiamo assegnarli come controparti e analoghi.

Questi concetti hanno guadagnato popolarità dopo l'apparizione della teoria evolutiva e il loro riconoscimento e distinzione sono fondamentali per la ricostruzione di successo delle relazioni filogenetiche tra gli esseri organici.

Basi teoriche

In due specie, un personaggio è definito come una controparte se è stato ereditato da un antenato in comune. Questo potrebbe essere stato intensamente modificato e non presenta necessariamente la stessa funzione.

Per quanto riguarda le analogie, alcuni autori di solito usano il termine omoplasia in modo sinonimo e intercambiabile, per fare riferimento a strutture simili che sono presenti in due o più specie e non condividono un predecessore vicino comune.

Al contrario, in altre fonti, il termine analogia viene utilizzato per designare la somiglianza di due o più strutture in termini di funzione, mentre l'omoplasia si limita a valutare strutture simili tra loro, morfologicamente parlando.

Inoltre, un personaggio può essere una controparte tra due specie, ma uno stato di carattere no. Pentadactila è un eccellente esempio di questo fatto.

Nell'uomo e nei coccodrilli possiamo distinguere le cinque dita. Tuttavia, i rinoceronti hanno strutture con tre dita che non sono controparti, poiché questa condizione si è evoluta in modo indipendente.

L'applicazione di questi termini non è limitata alla morfologia dell'individuo, possono anche essere usate per descrivere cellulare, fisiologico, molecolare, ecc.

Come vengono diagnosticate le omologie e le analogie?

Sebbene i termini omologia e analogia siano facili da definire, non sono facili da diagnosticare.

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Generalmente, i biologi propongono che alcune strutture siano omologhe tra loro, se esiste una corrispondenza nella posizione correlata ad altre parti del corpo e corrispondenza nella struttura, nel caso in cui la struttura sia composta. Gli studi embriologici svolgono anche un ruolo importante nella diagnosi.

In questo modo, qualsiasi corrispondenza che può esistere nella forma o nella funzione non è una caratteristica utile per diagnosticare le omologie.

Perché esistono analogie?

Nella maggior parte dei casi - ma non in tutto - le specie che hanno caratteristiche simili abitano le regioni o le aree con condizioni simili e sono soggette a pressioni selettive comparabili.

In altre parole, la specie ha risolto un problema allo stesso modo, sebbene non consapevolmente, ovviamente.

Questo processo è chiamato evoluzione convergente. Alcuni autori preferiscono separare l'evoluzione convergente dei paralleli.

L'evoluzione convergente o di convergenza porta alla formazione di somiglianze superficiali che si verificano attraverso percorsi di sviluppo differenziale. Il parallelismo, d'altra parte, comporta percorsi di sviluppo simili.

Esempi

Forma fusiforme negli animali acquatici

Nell'era aristotelica, si è ritenuto che l'aspetto fusiforme di un pesce e una balena fosse sufficiente per raggruppare entrambi gli organismi nella categoria ampia e imprecisa di "pesce".

Tuttavia, quando analizziamo attentamente la struttura interna di entrambi i gruppi, possiamo concludere che la somiglianza è esclusivamente esterna e superficiale.

Applicando il pensiero evolutivo, possiamo supporre che, nel corso di milioni di anni, le forze evolutive hanno beneficiato dell'aumento della frequenza degli individui acquatici che hanno presentato questa particolare forma.

Possiamo anche supporre che questa morfologia fusiforme abbia concesso alcuni benefici, come ridurre al minimo l'attrito e l'aumento della capacità di locomozione in ambienti acquatici.

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Esiste un caso molto particolare di somiglianze tra due gruppi animali acquatici: delfini e ichthyiosauri già estinti. Se il lettore curioso cercasse un'immagine di quest'ultimo gruppo di sauropsidi, potrebbe facilmente confonderlo con i delfini.

Denti ad Anuro

Un fenomeno che può portare alla comparsa di analogie è l'inversione di un carattere alla sua forma ancestrale. Nel sistematico, questo evento può essere confuso, poiché non tutte le specie discendenti presenteranno le stesse caratteristiche o caratteristiche.

Ci sono alcune specie di rane che, per inversione evolutiva, hanno acquisito i denti nella mascella inferiore. La condizione "normale" delle rane è l'assenza di denti, sebbene il loro antenato comune li possedesse.

Pertanto, sarebbe un errore pensare che i denti di queste rane peculiari siano omologhi rispetto ai denti di un altro gruppo di animali, poiché non li hanno acquisiti da un antenato comune.

Simile tra i marsupiali australiani e i mammiferi sudamericani

Le somiglianze che esistono tra i due gruppi animali derivano da un antenato in mammifero comune -a ma sono state acquisite in modo differenziato e indipendente nei gruppi australiani di metodi e nei mammiferi sudamericani Euterios.

Cactus

Esempi di analogia e omologia non sono limitati solo al regno animale, questi eventi sono diffusi in tutto il complesso e intricato albero della vita.

Nelle piante ci sono una serie di adattamenti che consentono la tolleranza agli ambienti desertici, come steli succulenti, steli colonnari, spine con funzioni di protezione e notevole riduzione della superficie fogliare (foglie).

Tuttavia, non è corretto raggruppare tutte le piante che hanno queste caratteristiche come il cactus, poiché le persone che li portano non li hanno acquisiti da un antenato comune.

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In effetti, ci sono tre diverse famiglie di Fanerogama: Euphorbiaceae, Cactaceae e Asclepiadaceae, i cui rappresentanti hanno acquisito convergente adattamenti in ambienti aridi.

Conseguenze di confondere una struttura analoga con una controparte

Nella biologia evolutiva e in altri rami della biologia, il concetto di omologia è fondamentale, poiché ci consente di stabilire la filogenesi degli esseri organici, uno dei compiti più rilevanti degli attuali biologi.

Bisogna sottolineare che solo le caratteristiche omologhe riflettono correttamente l'antenato comune degli organismi.

Considera che in un certo studio vogliamo chiarire la storia evolutiva di tre organismi: uccelli, pipistrelli e topi. Se avessimo preso, ad esempio, la caratteristica delle ali per ricostruire la nostra filogenesi, gireremmo a una conclusione sbagliata.

È così, perché uccelli e pipistrelli presentano ali e supponiamo che siano più correlati tra loro rispetto a ognuno con il mouse. Tuttavia, lo sappiamo a priori Che sia i topi che i pipistrelli sono mammiferi, quindi sono più correlati tra loro rispetto a ognuno con l'uccello.

Quindi, dobbiamo cercare caratteristiche omologo che ci consentono di chiarire correttamente il modello. Ad esempio, la presenza di capelli o ghiandole mammarie.

Applicazione di questa nuova visione troveremo il giusto modello di relazione: il pipistrello e il mouse sono più correlati tra loro rispetto a ognuno con l'uccello.

Riferimenti

1. Hall, b. K. (Ed.). (2012). Omologia: le basi gerarchiche della biologia comparata. Academic Press.
2. Kardong, k. V. (2006). Vertebrati: anatomia comparativa, funzione, evoluzione. McGraw-Hill.
3. Soler, m. (2002). Evoluzione: la base della biologia. Progetto sud.