Vad är homoplasi? (Med exempel)

3137
Abraham McLaughlin

De homoplasi (från grekiska "homo", vilket betyder lika, och "plasis ", vilket betyder form; lika former) är en egenskap som delas av två eller flera arter, men denna egenskap finns inte i deras gemensamma förfader. Grunden för att definiera homoplasi är evolutionärt oberoende.

Homoplasi mellan strukturer är resultatet av konvergerande evolution, parallellismer eller evolutionära vändningar. Konceptet står i kontrast till homologins begrepp, där karakteristiken eller egenskapen som delas av artgruppen ärvdes från en gemensam förfader.

Konvergent evolution: på bilden ser vi en ichthyosaur, som liknar en delfin - både ekologiskt och morfologiskt. Källa: Skapare: Dmitry Bogdanov [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

Artikelindex

  • 1 Vad är homoplasi?
  • 2 Termens ursprung
  • 3 typer av homoplasi
  • 4 Homoplasier: utmaningar före rekonstruktionen av evolutionära historier
  • 5 Varför finns homoplasier??
  • 6 Omstruktureringskoncept: djupa homologier
  • 7 däggdjur och pungdjur: en strålning av konvergenser
  • 8 Referenser

Vad är homoplasi?

I grenen av jämförande anatomi kan likheterna mellan organismens delar utvärderas i termer av anor, funktion och utseende..

Enligt Kardong (2006), när två karaktärer har ett gemensamt ursprung, betecknas de som homologa. Om likheten är i termer av funktion, sägs de två processerna vara analoga. Slutligen, om utseendet på strukturer är liknande, är det en homoplasi.

Andra författare ger emellertid begreppet en bredare innebörd (överlappande med analogi) och omfattar i det likheter mellan två eller flera arter som inte har ett gemensamt ursprung. I detta koncept sticker evenemangets evolutionära oberoende ut.

Termens ursprung

Historiskt sett har dessa tre termer använts sedan tiden före Darwin, utan någon evolutionär betydelse. Efter Darwins ankomst och den exponentiella utvecklingen av evolutionsteorier fick termerna en ny nyans och likheten tolkades i ljuset av evolutionen.

Homoplasi var en term som Lankester myntade 1870 för att hänvisa till den oberoende vinsten av liknande egenskaper i olika släkter..

George Gaylord Simpson föreslog å sin sida skillnad mellan likheter i analogi, efterlikning och slumpmässiga likheter, även om de idag betraktas som exempel på konvergenser.

Typer av homoplasi

Traditionellt har homoplasi klassificerats i konvergent evolution, evolutionära paralleller och evolutionära reverseringar..

En recension av Patterson (1988) syftar till att klargöra användningen av termerna konvergens och paralleller, eftersom de ofta kan vara förvirrande eller misstolkade. För vissa författare är skillnaden endast godtycklig och de föredrar att använda den allmänna termen homoplasi.

Andra antyder att även om skillnaden mellan termerna inte är så tydlig skiljer de sig huvudsakligen i förhållandet mellan de inblandade arterna. Enligt denna uppfattning är det en konvergens när linjerna som har liknande egenskaper är avlägsna. Däremot, om släktlinjerna är nära besläktade är det en parallell.

En tredje typ är reverseringar, där en egenskap har utvecklats och sedan över tiden återgår till sitt ursprungliga eller förfäderliga tillstånd. Till exempel har delfiner och andra valar utvecklats till en optimal kropp för simning som påminner om den akvatiska potentiella förfader som de utvecklades från för miljontals år sedan..

Omvändningar på morfologinivå är ofta sällsynta och svåra att identifiera. Molekylära evolutionära reverseringar - det vill säga på genernivå - är dock mycket frekventa..

Homoplasier: utmaningar före rekonstruktionen av evolutionära historier

När man rekonstruerar de olika släkternas evolutionära historier är det viktigt att veta vilka egenskaper som är homologa och vilka som är enkla homoplasier..

Om vi ​​utvärderar relationerna mellan grupper som låter oss vägledas av homoplasier, kommer vi fram till felaktiga resultat.

Om vi ​​till exempel utvärderar något däggdjur, valar och fiskar i termer av modifierade fenformade lemmar kommer vi att dra slutsatsen att fiskar och valar är mer besläktade med varandra än båda grupperna är med däggdjuret..

Hur vi känner till dessa gruppers historia a priori - vi vet att valar Dom är däggdjur - vi kan lätt dra slutsatsen att en sådan hypotetisk fylogeni (nära förhållande mellan fisk och val) är ett misstag.

Men när vi utvärderar grupper vars förhållanden inte är tydliga, skapar homoplasier olägenheter som inte är så lätta att belysa..

Varför finns homoplasier?

Hittills har vi förstått att "utseenden kan bedra" i naturen. Inte alla organismer som är något lika är besläktade - på samma sätt som två personer kan vara mycket lika fysiskt, men inte är besläktade. Överraskande nog är detta fenomen mycket vanligt..

Men varför presenteras det? I de flesta fall uppstår homoplasi som en anpassning till en liknande miljö. Med andra ord, båda linjerna utsätts för liknande selektiva tryck, vilket leder till att "problemet" löses på samma sätt..

Låt oss gå tillbaka till exemplet på valar och fiskar. Även om dessa linjer är markant åtskilda, står de båda inför ett vattenliv. Naturligt urval gynnar således spindelformade kroppar med fenor som rör sig effektivt i vattenkroppar..

Omstruktureringskoncept: djupa homologier

Varje framsteg i utvecklingen av biologin översätts till ny kunskap för evolution - och molekylärbiologi är inget undantag.

Med de nya sekvenseringsteknikerna har ett enormt antal gener och deras associerade produkter identifierats. Dessutom har evolutionär utvecklingsbiologi också bidragit till moderniseringen av dessa begrepp..

1977 utvecklade Sean Carroll och medarbetare begreppet djup homologi, definierat som tillståndet där tillväxt och utveckling av en struktur i olika släkter har samma genetiska mekanism, som de ärvde från en gemensam förfader..

Ta exemplet med ögonen hos ryggradslösa djur och ryggradsdjur. Ögonen är komplexa fotoreceptorer som vi hittar i olika djurgrupper. Det är emellertid uppenbart att den gemensamma förfadern till dessa djur inte hade ett komplext öga. Låt oss tänka på våra ögon och bläckfiskens ögon: de är radikalt olika.

Trots skillnaderna delar ögonen ett djupt anor, eftersom opsins utvecklats från ett förfäders opsin och utvecklingen av alla ögon styrs av samma gen: Pax 6.

Så är ögonen homologa eller konvergerande? Svaret är båda, det beror på vilken nivå du bedömer situationen på.

Däggdjur och pungdjur: En strålning av konvergenser

Exempel på homoplasier finns i överflöd i naturen. En av de mest intressanta är konvergensen mellan amerikanska placentala däggdjur och australiska pungdjur - två härstammar som skilde sig från mer än 130 miljoner år sedan..

I båda miljöerna hittar vi väldigt lika former. Varje däggdjur verkar ha sin "motsvarighet", vad gäller morfologi och ekologi i Australien. Det vill säga den nisch som ett däggdjur upptar i Amerika, i Australien ockuperas det av en liknande pungdjur.

Mullvaden i Amerika motsvarar den australiensiska pungdjuren, myrsluken till numbat (Myrmecobius fasciatus), musen till pungmusen (familjen Dasyuridae), lemur till cucus (Phalanger maculatus), vargen till den tasmanska vargen, bland andra.

Referenser

  1. Doolittle, R. F. (1994). Konvergent utveckling: behovet av att vara tydlig. Trender inom biokemisk vetenskap19(1), 15-18.
  2. Greenberg, G., & Haraway, M. M. (1998). Jämförande psykologi: En handbok. Routledge.
  3. Kardong, K. V. (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  4. Kliman, R. M. (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Academic Press.
  5. Losos, J. B. (2013). Princetons guide till evolution. Princeton University Press.
  6. McGhee, G. R. (2011). Konvergent evolution: begränsade former vackraste. MIT Tryck.
  7. Rice, S. A. (2009). Encyclopedia of evolution. Infobase Publishing.
  8. Sanderson, M. J., & Hufford, L. (red.). (nitton nittiosex). Homoplasi: återkommande likhet i evolutionen. Elsevier.
  9. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: begrepp och tillämpningar utan fysiologi. Cengage Learning.
  10. Stayton C. T. (2015). Vad betyder konvergerande utveckling? Tolkningen av konvergens och dess implikationer i sökandet efter gränser för evolution. Gränssnittsfokus5(6), 20150039.
  11. Tobin, A. J., & Dusheck, J. (2005). Fråga om livet. Cengage Learning.
  12. Wake, D. B., Wake, M. H., & Specht, C. D. (2011). Homoplasi: från att upptäcka mönster till att bestämma processen och utvecklingsmekanismen. vetenskap331(6020), 1032-1035.
  13. Zimmer, C., Emlen, D. J., & Perkins, A. E. (2013). Evolution: Att förstå livet. CO: Roberts.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.