Một tương đồng trong sinh học là gì? (có ví dụ)



Một tương đồng nó là một cấu trúc, cơ quan hoặc quá trình trong hai cá nhân có thể được truy trở về nguồn gốc chung. Sự tương ứng không phải giống hệt nhau, cấu trúc có thể được sửa đổi trong mỗi dòng dõi nghiên cứu. Ví dụ, các thành viên của động vật có xương sống tương đồng với nhau, vì cấu trúc có thể được truy trở lại tổ tiên chung của nhóm này.

Homology đại diện cho cơ sở cho sinh học so sánh. Nó có thể được nghiên cứu ở các cấp độ khác nhau, bao gồm các phân tử, gen, tế bào, cơ quan, hành vi và như vậy. Do đó, nó là một khái niệm quan trọng trong các lĩnh vực sinh học khác nhau.

Chỉ số

  • 1 quan điểm lịch sử
  • 2 tương đồng là gì?
    • 2.1 Tương đồng nối tiếp
    • 2.2 Tương đồng phân tử
    • 2.3 tương đồng sâu sắc
  • 3 Tương tự và homoplasia
  • 4 Tầm quan trọng trong quá trình tiến hóa
  • 5 tài liệu tham khảo

Quan điểm lịch sử

Homology là một khái niệm đã được liên kết với phân loại và nghiên cứu về hình thái trong suốt lịch sử và nguồn gốc của nó là trong giải phẫu so sánh. Nó đã là một hiện tượng trực quan bởi các nhà tư tưởng như Aristotle, người đã quen thuộc với các cấu trúc tương tự ở các động vật khác nhau.

Belon, vào năm 1555, đã xuất bản một tác phẩm đại diện cho một loạt các so sánh giữa bộ xương của chim và động vật có vú.

Đối với Geoffroy Saint-Hilaire, có các hình thức hoặc thành phần trong các cấu trúc có thể khác nhau trong các sinh vật, nhưng vẫn có một sự bất biến nhất định trong mối quan hệ và trong mối liên hệ với các cấu trúc liền kề. Tuy nhiên, Saint.Hilaire đã mô tả các quá trình này là tương tự.

Mặc dù thuật ngữ này có tiền thân, nhưng về mặt lịch sử, nó được gán cho nhà động vật học Richard Owen, người đã định nghĩa nó là: "cùng một cơ quan ở các động vật khác nhau dưới mỗi biến thể của hình thức và chức năng".

Owen tin vào sự bất biến của loài, nhưng anh cảm thấy rằng sự tương ứng giữa các cấu trúc của các sinh vật cần một lời giải thích. Từ quan điểm tiền Darwin và chống tiến hóa, Owen tập trung ý tưởng của mình vào "nguyên mẫu" - một loại kế hoạch hoặc kế hoạch theo sau bởi các nhóm động vật.

Tương đồng là gì?

Hiện tại, thuật ngữ tương đồng được định nghĩa là hai cấu trúc, quy trình hoặc đặc điểm có chung một tổ tiên. Đó là, cấu trúc có thể được theo dõi theo thời gian đến cùng một đặc điểm trong tổ tiên chung.

Tương đồng nối tiếp

Tương đồng nối tiếp là một trường hợp đặc biệt của tương đồng, trong đó có sự tương đồng giữa các phần liên tiếp và lặp đi lặp lại trong cùng một sinh vật (hai loài hoặc hai cá thể không còn được so sánh).

Các ví dụ điển hình của tương đồng nối tiếp là chuỗi đốt sống cột sống, các nhánh nhánh liên tiếp và các đoạn cơ được sắp xếp trên khắp cơ thể.

Tương đồng phân tử

Ở cấp độ phân tử, chúng ta cũng có thể tìm thấy tương đồng. Rõ ràng nhất là sự tồn tại của một mã di truyền chung cho tất cả các sinh vật sống.

Không có lý do cho một axit amin nhất định có liên quan đến một codon cụ thể, vì nó là một lựa chọn tùy ý - giống như cách ngôn ngữ của con người là tùy ý. Không có lý do tại sao "cái ghế" nên được gọi như vậy, nhưng chúng tôi làm điều đó bởi vì chúng tôi đã học được nó từ một ai đó, tổ tiên của chúng tôi. Áp dụng tương tự cho mã.

Lý do hợp lý nhất tại sao tất cả các sinh vật chia sẻ mã di truyền là do tổ tiên chung của các hình thức này sử dụng cùng một hệ thống.

Điều tương tự cũng xảy ra với một loạt các con đường trao đổi chất có mặt trong một loạt các sinh vật, chẳng hạn như glycolysis, ví dụ.

Tương đồng sâu sắc

Sự xuất hiện của sinh học phân tử và khả năng trình tự đã nhường chỗ cho sự xuất hiện của một thuật ngữ mới: tương đồng sâu sắc. Những phát hiện này cho phép chúng tôi kết luận rằng mặc dù hai sinh vật khác nhau về hình thái của chúng, chúng có thể chia sẻ một kiểu điều hòa di truyền.

Do đó, tương đồng sâu sắc mang lại một quan điểm mới cho sự tiến hóa hình thái. Thuật ngữ này được sử dụng lần đầu tiên trong một ảnh hưởng bài viết của tạp chí uy tín Thiên nhiên có tiêu đề: Hóa thạch, gen và sự tiến hóa của chân tay động vật.

Shubin et al., Các tác giả của bài báo định nghĩa nó là "sự tồn tại của các con đường di truyền liên quan đến quy định được sử dụng để xây dựng các đặc điểm ở động vật khác nhau về hình thái và sự phát sinh gen". Nói cách khác, tương đồng sâu sắc có thể được tìm thấy trong các cấu trúc tương tự.

Gien Pax6 Nó có một vai trò không thể thiếu trong việc tạo ra thị giác ở động vật thân mềm, côn trùng và động vật có xương sống. Các gen Hox, mặt khác, chúng rất quan trọng đối với việc xây dựng các chi trong cá và trong các thành viên của tetrapods. Cả hai đều là ví dụ về tương đồng sâu sắc.

Tương tự và homoplasia

Khi muốn nghiên cứu sự tương đồng giữa hai quá trình hoặc cấu trúc, nó có thể được thực hiện về chức năng và ngoại hình, và không chỉ tuân theo tiêu chí chung của tổ tiên.

Do đó, có hai thuật ngữ liên quan: sự tương tự mô tả các đặc điểm có chức năng tương tự và có thể có hoặc không có tổ tiên chung.

Mặt khác, homoplasia đề cập đến các cấu trúc đơn giản giống nhau. Mặc dù các thuật ngữ này bắt nguồn từ thế kỷ 19, chúng đã trở nên phổ biến với sự ra đời của các ý tưởng tiến hóa.

Ví dụ, cánh của bướm và chim có cùng chức năng: bay. Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng chúng tương tự nhau, tuy nhiên chúng ta không thể truy nguyên nguồn gốc của chúng với tổ tiên chung với đôi cánh. Vì lý do này, chúng không phải là cấu trúc tương đồng.

Điều tương tự cũng xảy ra với cánh của dơi và chim. Tuy nhiên, các xương cấu thành nếu chúng tương đồng với nhau, bởi vì chúng ta có thể theo dõi nguồn gốc chung của các dòng này có chung kiểu xương của các chi trên: humerus, khối, bán kính, phalang, v.v. Lưu ý rằng các điều khoản không loại trừ lẫn nhau.

Homoplasia có thể được phản ánh trong các cấu trúc tương tự, chẳng hạn như vây của cá heo và của rùa.

Tầm quan trọng trong sự tiến hóa

Homology là một khái niệm quan trọng trong sinh học tiến hóa, vì chỉ có nó phản ánh
đầy đủ tổ tiên chung của các sinh vật.

Nếu chúng ta muốn tái cấu trúc một thế hệ để thiết lập mối quan hệ họ hàng, tổ tiên và dòng dõi của hai loài, và do nhầm lẫn, sử dụng một đặc điểm chỉ chia sẻ hình thức và chức năng, chúng ta sẽ đi đến kết luận sai.

Ví dụ: nếu chúng ta muốn xác định mối quan hệ giữa dơi, chim và cá heo và chúng ta sử dụng nhầm cánh là một đặc điểm tương đồng, chúng ta sẽ đi đến kết luận rằng dơi và chim có liên quan nhiều hơn dơi với cá heo.

Một tiên nghiệm chúng tôi biết rằng mối quan hệ này là không đúng sự thật, bởi vì chúng tôi biết rằng dơi và cá heo là động vật có vú và có liên quan với nhau nhiều hơn so với mỗi nhóm có chim. Do đó, chúng ta phải sử dụng các ký tự tương đồng, chẳng hạn như các tuyến vú, ba xương nhỏ của tai giữa, trong số những người khác.

Tài liệu tham khảo

  1. Hội trường, B. K. (Ed.). (2012). Homology: Cơ sở phân cấp của sinh học so sánh. Báo chí học thuật.
  2. Kardong, K. V. (2006). Động vật có xương sống: giải phẫu so sánh, chức năng, tiến hóa. Đồi McGraw.
  3. Lickliter, R., & Bahrick, L. E. (2012). Khái niệm tương đồng làm cơ sở để đánh giá các cơ chế phát triển: khám phá sự chú ý có chọn lọc trong suốt vòng đời. Tâm lý học phát triển, 55(1), 76-83.
  4. Rosenfield, I., Ziff, E., & Van Loon, B. (2011). DNA: Hướng dẫn đồ họa về phân tử làm rung chuyển thế giới. Nhà xuất bản Đại học Columbia.
  5. Scharff, C., & Petri, J. (2011). Evo-devo, tương đồng sâu sắc và FoxP2: hàm ý cho sự phát triển của lời nói và ngôn ngữ. Các giao dịch triết học của Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn. Series B, Khoa học sinh học, 365(1574), 2124-40.
  6. Shubin, N., Tabin, C., & Carroll, S. (1997). Hóa thạch, gen và sự tiến hóa của chân tay động vật. Thiên nhiên, 397(6643), 639.
  7. Shubin, N., Tabin, C., & Carroll, S. (2009). Tương đồng sâu sắc và nguồn gốc của sự mới lạ tiến hóa. Thiên nhiên, 457(7231), 818.
  8. Soler, M. (2002). Sự tiến hóa: cơ sở của Sinh học. Dự án Nam.