Homologiczne narządy roślin i zwierząt

Narządy homologiczne są porównywalnymi elementami obiektów biologicznych. Porównując je, istnieją części, które są uznawane za podobne. Zastanów się jeszcze, jakie mogą być narządy homologiczne. Przykłady takich elementów zostaną również podane w artykule.

Terminologia

Pojęcie "homologii" było pierwotnie stosowane w anatomii porównawczej. Ta gałąź biologii została zdefiniowana w połowie XIX wieku. W biologii ewolucyjnej termin ten interpretowany jest jako podobieństwo, które wynika z pochodzenia u zwykłych przodków. W pewnym sensie pojęcie analogii ma przeciwne znaczenie. Jest używany, gdy dwa podobne elementy pojawiły się nie od jednego poprzednika. Pojęcie "homologii" jest również używane w powiązanym, ale nieco innym znaczeniu, w pracach Vavilova i wielu późniejszych badaczy prawa podobnych kategorii w dziedziczna zmienność.

Anatomia porównawcza

Organy homologiczne badał R. Owen. To on wprowadził pojęcie do nauki w 1840 roku. Naukowiec nie postawił sobie zadania rozwiązania problemów filogenetycznych, ale zasugerował rozróżnienie między:

• Podobne - część lub struktura jednej istoty, wykonująca tę samą funkcję co inny element.
• Homologiczne narządy zwierząt różnych gatunków o różnych odmianach funkcji i formy.

Pierwsze można przypisać skrzydłom ptaków, owadom, górnej lub dolnej części ciała człowieka. Te elementy należą do tego samego stworzenia i wykonują te same funkcje. Oznacza to, że nie działają one jak organy homologiczne. Przykłady drugiego - skrzydło ptaka i ręka człowieka. Te elementy działają jak części różnych stworzeń, ale mają pewne podobieństwo.

Plan budynku

Studiując narządy homologiczne, Owen położył nacisk na archetyp. Porównując szkielety, badacz zrekonstruował plany dotyczące struktury konkretnego kręgowca i przedstawicieli gadów, ptaków, ryb i ssaków. Szkielety niektórych organizmów uważał za ucieleśnienie tych archetypów. Po drodze Owen poszedł T. Huxley. Zrekonstruował plan struktury przedstawicieli mięczaków. Tak więc, w drugiej połowie XIX wieku, poszukiwanie archetypów różnych grup istot i roślin zaczęło działać jako jedno z kluczowych zadań anatomii porównawczej. Wraz z rozwojem ewolucyjnej teorii Darwina rozważane koncepcje zostały ponownie zinterpretowane. Tak więc narządy homologiczne zaczęto uważać za elementy odziedziczone po przodku. W tym przypadku archetyp był uważany za hipotetyczny wspólny poprzednik grupy, dla której został zrekonstruowany.

Rozwój zasad

Należy zauważyć, że próby sformalizowania procesu porównywania istot i rozwijania pewnych wzorców zostały podjęte przed pismami Owena. W szczególności, E.Zh. Saint-Hilaire w "Anatomical Philosophy" rozwija teorię analogów. W tej pracy formułuje prawo związku. Opierając się na naukach Arystotelesa, autor stara się nadać koncepcji "analogii" większą surowość. Próbuje znaleźć parametry porównawcze i kryteria, proponując nazywanie tego organu narządami, które zajmują podobną pozycję w stosunku do innych struktur w porównywanych stworach. Opierając się na tej teorii, on w rzeczywistości zaczął badać problem jeden z pierwszych. W swoich rozważaniach Saint-Hilaire był jednak często zafascynowany. Tak więc, na przykład, powiedział, że ogólny plan organizacji kręgowców i stawonogów został położony, tylko w tym ostatnim organy znajdują się wewnątrz, a nie na zewnątrz kręgosłupa. Jego zwolennicy opracowali także koncepcję jedności archetypu wszystkich istot. To stało się później jednym z powodów słynnej dyskusji Saint-Hilaire'a i J. Cuviera.

Działa Goethe

Ten wybitny człowiek był nie tylko poetą, ale także przyrodnikiem. Ze względu na badania porównawcze czaszki kręgowców, Goethe znalazł się w podobnej części szkieletu ludzkiego, która odpowiada kości szczęki. Do tej pory jego brak uważano za jedną z najważniejszych różnic między człowiekiem a zwierzęciem. Kręgowa koncepcja czaszki była drugim kluczowym tematem badań na wczesnych etapach tworzenia homologii. Zgodnie z tą teorią czaszka działa w wyniku połączenia kilku kręgów. Po pewnym czasie ta koncepcja została porzucona. Ale w całym okresie istnienia teoria ta miała istotne znaczenie.

Kryteria Remana

Te znaki są dziś uważane za klasyczne. Adolph Remane sformułował swoje kryteria w połowie XX wieku. Według nich:

1. Homologiczne narządy roślin lub stworzeń zajmują podobną pozycję w stosunku do innych elementów. Tak więc, przy istniejących różnicach między czaszkami mężczyzny i wieloryba, kości, które je tworzą, są względnie podobne do siebie.
2. Narządy homologiczne mają podobną cienką strukturę. W szczególności, gdy oko zostaje usunięte, na jego miejscu powstaje tłuszcz. Nie jest jednak homologiczny z narządem, który był wcześniej obecny na tym miejscu. Wynika to z różnicy w strukturze.
3. Jeśli te dwie formy nie mają ze sobą żadnych podobieństw, ale są połączone ciągłą sekwencją "połączeń przejściowych", wówczas można je uznać za homologiczne.

Inne kryteria

Oferowali je różni autorzy. Przydziel:

1. Skład kryterialny. Organy homologiczne składają się z części podobnych lub ułożonych w podobny sposób do siebie. W swej istocie znak pokrywa się z drugim kryterium A. Reman.
2. Znak rozwoju. Narządy homologiczne muszą być utworzone z identycznych zarodków.
3. Cecha genetyczna. Struktury, które rozwijają się na podstawie jednego programu genetycznego, który jest dziedziczony od wspólnych przodków, będą uważane za homologiczne.

Oligomeryzacja (zasada Dogela)

Oznacza to zmniejszenie liczby narządów homologicznych i struktur homodynamicznych do pewnej liczby. Proces ten związany jest z intensyfikacją funkcji. Zasada Dogela przejawia się w ewolucji głównych struktur filogenetycznych zwierząt wielokomórkowych. Jednocześnie procesowi temu towarzyszy progresywne różnicowanie funkcjonalne i morfologiczne.

Wiele zakładek na Dogel

Zasada ta polega na tym, że pojawienie się nowych narządów występuje z reguły w dużych ilościach (na przykład przy zamianie siedzącego trybu życia na ruchomy, a na wodzie - na ziemi). Jednocześnie powstające struktury charakteryzują się słabym rozwojem i jednorodnością i często są lokalizowane losowo. W trakcie różnicowania zaczynają nabywać określoną lokalizację, stopniowo zmniejszając się ilościowo do stałej liczby dla określonej taksonomii. Identyfikacja, czy ich struktury pozostawały liczne czy oligomeryzowane, pozwala ocenić stopień starożytności ich wyglądu. Połączenie różnych narządów wiekowych może w niektórych przypadkach osądzić filogenezę.