ANO ANG ISANG HOMOLOGY SA BIOLOGY? (KASAMA ANG MGA HALIMBAWA) - BIOLOGY - 2025

Ang isang homology ay isang istraktura, organ o proseso sa dalawang indibidwal na maaaring masubaybayan pabalik sa isang karaniwang pinagmulan. Ang sulat ay hindi kailangang maging magkapareho, ang istraktura ay maaaring mabago sa bawat linya ng pag-aaral. Halimbawa, ang mga miyembro ng vertebrates ay homologous sa bawat isa, dahil ang istraktura ay maaaring masubaybayan pabalik sa karaniwang ninuno ng pangkat na ito.

Ang mga homologies ay kumakatawan sa batayan para sa paghahambing na biology. Maaari itong pag-aralan sa iba't ibang antas, kabilang ang mga molekula, gen, cell, organo, pag-uugali, at iba pa. Samakatuwid, ito ay isang mahalagang konsepto sa iba't ibang mga lugar ng biology.

Pinagmulan: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); pagsasalin ng Angelito7, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Makasaysayang pananaw

Ang homology ay isang konsepto na na-link sa pag-uuri at pag-aaral ng mga morpolohiya sa buong kasaysayan at ang mga ugat nito ay matatagpuan sa comparative anatomy. Ito ay isang kababalaghan na intuited ng mga nag-iisip tulad ni Aristotle, na pamilyar sa mga katulad na istruktura sa iba't ibang mga hayop.

Si Belon, sa taong 1555, ay naglathala ng isang gawa na kumakatawan sa isang serye ng paghahambing sa pagitan ng mga balangkas ng mga ibon at mammal.

Para sa Geoffroy Saint-Hilaire, mayroong mga pormula o komposisyon sa mga istruktura na maaaring magkakaiba sa mga organismo, ngunit mayroon pa ring isang tiyak na pagkakaugnay sa relasyon at koneksyon sa mga katabing istruktura. Gayunpaman, inilarawan ni Saint-Hilaire ang mga prosesong ito bilang pagkakatulad.

Kahit na ang termino ay may mga nauna nito, ayon sa kasaysayan na iniugnay ito sa zoologist na si Richard Owen, na tinukoy ito bilang: "ang parehong organ sa iba't ibang mga hayop sa ilalim ng bawat pagkakaiba-iba ng form at function."

Naniniwala si Owen sa kawalang-pagbabago ng mga species, ngunit naramdaman na ang pagsulatan sa pagitan ng mga istruktura ng mga organismo ay nangangailangan ng paliwanag. Mula sa isang pre-Darwinian at anti-evolutionary point of, pinagtutuunan ni Owen ang kanyang konsepto sa "mga archeotypes" - isang uri ng plano o plano na sinundan ng mga pangkat ng hayop.

Ano ang homology?

Sa kasalukuyan, ang salitang homology ay tinukoy bilang dalawang istruktura, proseso o katangian na nagbabahagi ng isang karaniwang ninuno. Iyon ay, ang istraktura ay maaaring masubaybayan pabalik sa oras sa parehong katangian sa karaniwang ninuno.

Serial homology

Ang serial homology ay isang espesyal na kaso ng homology, kung saan may pagkakapareho sa pagitan ng sunud-sunod at paulit-ulit na mga bahagi sa parehong organismo (ang dalawang species o dalawang indibidwal ay hindi na ikinukumpara).

Ang mga karaniwang halimbawa ng mga serial homologies ay ang kadena ng vertebrae sa gulugod na vertebrates, ang magkakasunod na mga arko ng gill, at mga segment ng kalamnan na tumatakbo sa katawan.

Mga Molekular na homologies

Sa antas ng molekular, maaari rin tayong makahanap ng mga homologies. Ang pinaka-halata ay ang pagkakaroon ng isang karaniwang genetic code para sa lahat ng mga nabubuhay na organismo.

Walang dahilan kung bakit ang isang tiyak na amino acid ay nauugnay sa isang tiyak na codon, dahil ito ay isang di-makatwirang pagpipilian - tulad ng wika ng tao ay arbitrary. Walang dahilan kung bakit dapat tawaging "upuan" iyon, ngunit ginagawa natin ito sapagkat natutunan natin ito mula sa isang tao, ang ating ninuno. Ang parehong naaangkop sa code.

Ang pinaka-lohikal na dahilan kung bakit ibinabahagi ng lahat ng mga organismo ang genetic code ay dahil ang karaniwang ninuno ng mga form na ito ay ginamit ang parehong sistema.

Ang parehong ay totoo sa isang bilang ng mga metabolic pathway na naroroon sa isang malawak na hanay ng mga organismo, tulad ng glycolysis, halimbawa.

Malalim na homolohiya

Ang pagdating ng molekular na biyolohiya at ang kakayahang mag-sunod, ay nagbigay daan sa pagdating ng isang bagong term: malalim na homology. Pinapayagan kami ng mga pagtuklas na ito na kahit na ang dalawang organismo ay magkakaiba sa mga tuntunin ng kanilang morpolohiya, maaari silang magbahagi ng isang pattern ng genetic regulasyon.

Sa gayon, ang malalim na homology ay nagdadala ng isang bagong pananaw sa ebolusyon ng morphological. Ang termino ay ginamit sa unang pagkakataon sa isang maimpluwensyang artikulo sa prestihiyosong journal na pinamagatang: Mga Fossil, genes at ebolusyon ng mga limbong ng hayop.

Ang Shubin et al., Ang mga may-akda ng artikulo, ay tukuyin ito bilang "ang pagkakaroon ng mga landas na genetic na kasangkot sa regulasyon na ginamit upang bumuo ng mga katangian sa mga hayop na magkakaiba sa mga tuntunin ng morphology at phylogenetically na malayo". Sa madaling salita, ang mga malalim na homologies ay matatagpuan sa mga pagkakatulad na istruktura.

Ang gen ng Pax6 ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa henerasyon ng pangitain sa mga mollusks, insekto at vertebrates. Ang mga Hox gen, sa kabilang banda, ay mahalaga para sa pagtatayo ng paa sa mga paa at tetrapod na mga limbs. Parehong mga halimbawa ng malalim na homologies.

Pinagmulan: Washington NL, Haendel MA, Mungall CJ, Ashburner M, Westerfield M, Lewis SE. , sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Pinagmulan: PhiLiP, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Analogy at homoplasia

Kung nais mong pag-aralan ang pagkakapareho sa pagitan ng dalawang proseso o istraktura, maaari itong gawin sa mga tuntunin ng pag-andar at hitsura, at hindi lamang sumusunod sa pamantayan ng karaniwang ninuno.

Kaya, mayroong dalawang magkakaugnay na termino: ang pagkakatulad na naglalarawan ng mga katangian na may magkatulad na pag-andar at maaaring o hindi maaaring magkaroon ng isang karaniwang ninuno.

Sa kabilang banda, ang homoplasia ay tumutukoy sa mga istruktura na simpleng magkapareho. Bagaman nagmula ang mga salitang ito noong ika-19 na siglo, nagkamit sila ng katanyagan sa pagdating ng mga ideya ng ebolusyon.

Halimbawa, ang mga pakpak ng mga butterflies at ibon ay may parehong function: flight. Kaya, maaari nating tapusin na ang mga ito ay magkatulad, subalit hindi natin masusubaybayan ang kanilang pinagmulan sa isang karaniwang ninuno na may mga pakpak. Para sa kadahilanang ito, hindi sila mga homologous na istruktura.

Ang parehong napupunta para sa mga pakpak ng mga paniki at mga ibon. Gayunpaman, ang mga buto na bumubuo kung sila ay homologous sa bawat isa, dahil maaari nating suriin ang isang karaniwang pinagmulan ng mga linya na ito na nagbabahagi ng pattern ng mga buto ng itaas na paa: humerus, cubic, radius, phalanges, atbp. Tandaan na ang mga termino ay hindi kapwa eksklusibo.

Ang Homoplasia ay maaaring maipakita sa mga magkakatulad na istruktura, tulad ng mga palikpik ng isang dolphin at ng isang pagong.

Pinagmulan: John Romanes (1848-1894), sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Kahalagahan sa ebolusyon

Ang homology ay isang pangunahing konsepto sa ebolusyonaryong biology, dahil lamang ito ay
sapat na sumasalamin sa karaniwang mga ninuno ng mga organismo.

Kung nais nating gawing muli ang isang phylogeny upang maitaguyod ang mga kaugnayan sa pagkakamag-anak, ninuno at pinagmulan ng dalawang species, at sa pagkakamali ay gumagamit kami ng isang katangian na nagbabahagi lamang ng form at pag-andar, maaabot namin ang mga maling konklusyon.

Halimbawa, kung nais naming matukoy ang mga ugnayan sa pagitan ng mga paniki, mga ibon, at mga dolphin at nagkakamali na gumagamit ng mga pakpak bilang isang homologous character, malalaman natin na ang mga bat at mga ibon ay higit na nauugnay sa bawat isa kaysa sa bat sa dolphin.

Ang isang priori alam namin na ang relasyon na ito ay hindi totoo, dahil alam namin na ang mga paniki at mga dolphin ay mga mammal at mas nauugnay sa bawat isa kaysa sa bawat pangkat na may mga ibon. Samakatuwid, kailangan nating gumamit ng mga homologous character, tulad ng mga glandula ng mammary, ang tatlong maliit na buto ng gitnang tainga, bukod sa iba pa.

Mga Sanggunian

1. Hall, BK (Ed.). (2012). Homology: Ang hierarchial na batayan ng comparative biology. Akademikong Press.
2. Kardong, KV (2006). Mga Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
3. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Ang konsepto ng homology bilang isang batayan para sa pagsusuri ng mga mekanismo ng pag-unlad: paggalugad ng pumipili ng pansin sa buong buhay. Ang kaunlaran ng psychobiology, 55 (1), 76-83.
4. Rosenfield, I., Ziff, E., & Van Loon, B. (2011). DNA: Isang Graphic Guide sa Molecule na Shook the World. Columbia University Press.
5. Scharff, C., & Petri, J. (2011). Evo-devo, malalim na homology at FoxP2: mga implikasyon para sa ebolusyon ng pagsasalita at wika. Mga transaksyon sa pilosopiko ng Royal Society of London. Serye B, Mga agham sa biyolohikal, 366 (1574), 2124-40.
6. Shubin, N., Tabin, C., & Carroll, S. (1997). Mga fossil, gene at ebolusyon ng mga limbong ng hayop. Kalikasan, 388 (6643), 639.
7. Shubin, N., Tabin, C., & Carroll, S. (2009). Malalim na homology at ang pinagmulan ng pagiging bago ng ebolusyon. Kalikasan, 457 (7231), 818.
8. Soler, M. (2002). Ebolusyon: ang batayan ng Biology. South Project.