ШТА ЈЕ ХОМОПЛАЗИЈА? (СА ПРИМЕРИМА) - БИОЛОГИЈА - 2025

Хомопласи (од грчког "хомо", што значи исти, и "Пласис" значи начин, истог облика) је заједничка основа за две или више врста, али ова опција није присутна у њиховом заједничког претка. Основа за дефинисање хомоплазије је еволуциона независност.

Хомоплазија између структура резултат је конвергентне еволуције, паралелизма или еволуцијских преокрета. Концепт је у супротности с концептом хомологије, где је карактеристика или особина коју дели група врста наследила од заједничког претка.

Конвергентна еволуција: на фотографији видимо ихтиозаура, врло сличног - и еколошки и мфолошки - делфину. Извор: Креатор: Дмитриј Богданов

Шта је хомоплазија?

У грани компаративне анатомије, сличности између делова организма могу се проценити у погледу предака, функције и изгледа.

Према Кардонгу (2006), када два лика имају заједничко порекло, они се означавају као хомологни. Ако је сличност у погледу функције, за два процеса се каже да су аналогни. Коначно, ако је изглед структура сличан, то је хомоплазија.

Међутим, други аутори дају шири смисао концепта (који се преклапа с аналогијом), обухватајући било какву сличност двеју или више врста које немају заједничко порекло. У овом концепту истиче се еволуциона независност догађаја.

Порекло термина

Историјски су се ова три термина користила још од пред-дарвинских времена без икаквог еволуцијског значења. Након Дарвиновог доласка и експоненцијалног развоја еволуцијских теорија, појмови су попримили нову нијансу и сличност је протумачена у светлу еволуције.

Хомоплазија је термин који је Ланкестер сковао 1870. године да би се односио на независно стицање сличних карактеристика у различитим линијама.

Георге Гаилорд Симпсон, са своје стране, предложио је разлику сличности у аналогији, мимикрији и случајним сличностима, мада се данас они сматрају примерима конвергенције.

Врсте хомоплазије

Традиционално, хомоплазија је класификована у конвергентну еволуцију, еволуционе паралеле и еволуционе преокрете.

Рецензија Паттерсон (1988) жели да разјасни употребу израза конвергенција и паралела, јер они често могу бити збуњујући или погрешно интерпретирани. За неке ауторе разлика је само произвољна и они радије користе општи израз хомоплазија.

Други предлажу да, иако разлика између појмова није баш јасна, разликују се углавном у односу између врста. Према овом мишљењу, када су линије које имају сличне карактеристике далеке, то је конвергенција. Супротно томе, ако су линије уско повезане, то је паралела.

Трећи тип су преокрети, где се карактеристика развија и затим се временом враћа у првобитно или прадавно стање. На пример, делфини и други китови развили су оптимално тело за пливање које подсећа на потенцијалног воденог претка из кога су еволуирали пре милионе година.

Преокрети на нивоу морфологије обично су ретки и тешко их је препознати. Међутим, молекуларни еволуцијски преокрети - то јест на нивоу гена - су веома чести.

Хомоплазије: изазови пре реконструкције еволуционих историја

Приликом реконструкције еволуционих историја различитих линија, неопходно је знати које су карактеристике хомолошке, а које једноставне хомоплазије.

Ако проценимо односе између група препуштајући се водењима хомоплазија, доћи ћемо до погрешних резултата.

На примјер, ако процијенимо било којег сисара, китова и риба у смислу њихових модифицираних удова у облику пераја, доћи ћемо до закључка да су рибе и китови више повезани једно с другим него што су обје групе сисавца.

Као што знамо историју ових група а приори - знамо да су китови сисари - лако можемо закључити да је ова хипотетичка филогенија (близак однос риба и китова) грешка.

Међутим, када проценимо групе чији односи нису јасни, хомоплазије стварају непријатности које није тако лако објаснити.

Зашто хомоплазије постоје?

До сада смо разумели да у природи "наступи могу да варају". Нису сви организми који су нешто слично повезани - на исти начин што две особе могу бити физички врло сличне, али нису повезане. Зачудо, овај феномен је у природи врло чест.

Али зашто је представљен? У већини случајева хомоплазија настаје као прилагођавање сличном окружењу. Односно, обе линије су изложене сличним селективним притисцима, што доводи до решавања "проблема" на исти начин.

Вратимо се примјеру китова и риба. Иако су ове лозе изразито одвојене, обје се суочавају са воденим животом. Стога, природна селекција погодује лебдећим ребрастим тијелима која се ефикасно крећу унутар водених тијела.

Концепти реструктурирања: дубоке хомологије

Сваки напредак у развоју биологије претвара се у нова сазнања за еволуцију - а молекуларна биологија није изузетак.

Новим техникама секвенцирања идентификован је огроман број гена и њихових повезаних производа. Штавише, еволуциона развојна биологија такође је допринела модернизацији ових концепата.

1977. године, Сеан Царролл и сарадници развили су концепт дубоке хомологије, дефинисан као услов где раст и развој структуре у различитим линијама имају исти генетски механизам, који су наследили од заједничког претка.

Узмимо пример очију код бескраљежњака и кичмењака. Очи су сложени фоторецептори које налазимо у различитим животињским групама. Међутим, јасно је да заједнички предак ових животиња није имао сложено око. Размислимо о нашим очима и главама главоножаца: они се радикално разликују.

Упркос разликама, очи имају дубоко порекло, будући да су опсии еволуирали из опсина предака и развој свих очију контролисан је истим геном: Пак 6.

Да ли су очи хомологне или конвергентне? Одговор је оба, то зависи од нивоа на коме процените ситуацију.

Сисари и марсупиалс: зрачење конвергенција

Примери хомоплазија обилују природом. Једна од најзанимљивијих је конвергенција америчких плаценталних сисара и аустралијских марсупиалс - две линије које су се разилазиле пре више од 130 милиона година.

У оба окружења налазимо врло сличне облике. Чини се да сваки сисар има свој „еквивалент“, што се тиче морфологије и екологије у Аустралији. Односно, нишу коју сисар заузима у Америци, у Аустралији, заузима сличан марсупиал.

Кртица у Америци одговара аустралијском марсупиал мол, мравињак нумбат (Мирмецобиус фасциатус), миш марсупиал миш (породица Дасиуридае), лемур цуцусу (Пхалангер мацулатус), вук Тасманском вуку, између осталих.

Референце

1. Доолиттле, РФ (1994). Конвергентна еволуција: потреба да буде експлицитна. Трендови у биохемијским наукама, 19 (1), 15-18.
2. Греенберг, Г., и Хараваи, ММ (1998). Упоредна психологија: приручник. Роутледге.
3. Кардонг, КВ (2006). Вертебратес: упоредна анатомија, функција, еволуција. МцГрав-Хилл.
4. Климан, РМ (2016). Енцицлопедиа оф Еволутионари Биологи. Академска штампа.
5. Лосос, ЈБ (2013). Принцетон водич за еволуцију. Принцетон Университи Пресс.
6. МцГхее, ГР (2011). Конвергентна еволуција: ограничени облици најлепши. МИТ Пресс.
7. Рице, СА (2009). Енциклопедија еволуције. Инфобасе Публисхинг
8. Сандерсон, МЈ, и Хуффорд, Л. (ур.). (деветнаест деведесет шест). Хомоплазија: понављање сличности у еволуцији. Елсевиер.
9. Старр, Ц., Еверс, Ц. и Старр, Л. (2010). Биологија: концепти и примене без физиологије. Ценгаге Леарнинг.
10. Стаитон ЦТ (2015). Шта значи конвергентна еволуција? Тумачење конвергенције и њене импликације у тражењу граница еволуције. Интерфејс фокус, 5 (6), 20150039.
11. Тобин, АЈ, и Дусхецк, Ј. (2005). Питајући о животу. Ценгаге Леарнинг.
12. Ваке, ДБ, Ваке, МХ, & Спецхт, ЦД (2011). Хомоплазија: од детекције узорка до одређивања процеса и механизма еволуције. наука, 331 (6020), 1032-1035.
13. Зиммер, Ц., Емлен, ДЈ, & Перкинс, АЕ (2013). Еволуција: Осмишљавање живота. ЦО: Робертс.