Съвети

Анатомия, еволюция и ролята на хомологичните структури

Анатомия, еволюция и ролята на хомологичните структури

Ако някога сте се чудили защо човешка ръка и маймунска лапа изглеждат подобни, значи вече знаете нещо за хомоложните структури. Хората, които изучават анатомията, определят тези структури като част от тялото на един вид, която много наподобява тази на друг. Но не е нужно да сте учен, за да разберете, че разпознаването на хомоложни структури може да бъде полезно не само за сравнение, а за класифициране и организиране на много различни видове животински живот на планетата.

Според учените тези прилики са доказателство, че животът на земята споделя общ древен прародител, от който много или всички други видове са се развили с течение на времето. Доказателство за това общо потекло може да се види в структурата и развитието на тези хомоложни структури, дори ако функциите им са различни.

Примери за организми

Колкото по-тясно са свързани организмите, толкова по-сходни са хомоложните структури. Много бозайници например имат подобни структури на крайниците. Ластикът на кит, крилото на прилеп и кракът на котка са много подобни на човешката ръка, с голяма горна кост на ръката (плешката при хората) и долна част, направена от две кости, т.е. по-голяма кост от едната страна (радиусът при хората) и по-малка кост от другата страна (улната). Тези видове имат и колекция от по-малки кости в областта на "китката" (наречена карпални кости при хората), които водят в "пръстите" или фалангите.

Въпреки че костната структура може да е много сходна, функцията варира в голяма степен. Хомоложните крайници могат да се използват за летене, плуване, ходене или всичко, което хората правят с ръце. Тези функции се развиват чрез естествен подбор в продължение на милиони години.

Homology

Когато шведският ботаник Каролус Линей формулира своята система на таксономия, за да назове и категоризира организмите през 1700 г., видът на вида е определящият фактор за групата, в която е бил поставен видът. С течение на времето и напредването на технологиите хомоложните структури стават по-важни при определянето на окончателното разположение върху филогенетичното дърво на живота.

Системата за таксономия на Линей разделя вида в широки категории. Основните категории от общо до конкретно са царство, тип, клас, ред, род, род и видове. С развитието на технологията, позволяваща на учените да изучават живота на генетично ниво, тези категории бяха актуализирани, за да включват домейна, най-широката категория в таксономичната йерархия. Организмите са групирани предимно според разликите в структурата на рибозомната РНК.

Научен напредък

Тези промени в технологиите промениха начина, по който учените категоризират видовете. Например, китовете някога са били класифицирани като риби, тъй като живеят във водата и имат плавници. След като беше установено, че тези плавници съдържат хомоложни структури към краката и ръцете на човека, те бяха преместени в част от дървото, по-тясно свързана с хората. Допълнителни генетични изследвания показват, че китовете могат да бъдат тясно свързани с хипопотите.

Първоначално се смяташе, че прилепите са тясно свързани с птици и насекоми. Всичко с крила беше поставено в същия клон на филогенетичното дърво. След повече изследвания и откриване на хомоложни структури стана ясно, че не всички крила са еднакви. Въпреки че имат една и съща функция - да направят организма способен да поема въздух - те са структурно много различни. Докато крилото на прилепа прилича на човешката ръка по структура, крилото на птицата е много различно, както и крилото на насекомите. Учените разбрали, че прилепите са по-тясно свързани с хората, отколкото с птиците или насекомите и ги преместили в съответния клон на филогенетичното дърво на живота.

Докато доказателствата за хомоложни структури отдавна са известни, то напоследък е широко прието като доказателство за еволюция. Едва през втората половина на 20 век, когато стана възможно да се анализира и сравни ДНК, изследователите биха могли да потвърдят еволюционната свързаност на видовете с хомоложни структури.