相同および類似の構造（例付き） - 生物学 - 2024

相同構造アナログは、同様の機能を実行しながら、共通の祖先生物の一部です。2つのプロセスまたは構造を比較する場合、それらをホモログおよびアナログとして割り当てることができます。

これらの概念は、進化論の出現後に人気を博し、それらの認識と区別は、有機生物間の系統関係の再構築を成功させる鍵となります。

ソース：ВолковВладиславПетрович（Vladlen666）; Wikimedia Commons経由のAngelito7による翻訳

理論的根拠

2つの種では、共通の祖先から派生した形質は相同と定義されます。これは大幅に変更されている可能性があり、必ずしも同じ機能を備えているとは限りません。

類推に関して、2人以上の種に存在し、共通の共通の祖先を共有しない類似の構造を指すために、同形異義語および同義語という用語をしばしば使用する著者もいます。

対照的に、他の情報源では、アナロジーという用語は、機能に関して2つ以上の構造の類似性を示すために使用されますが、同形異形成は、形態学的に、互いに類似した構造の評価に限定されます。

また、特性は2種間で同種である場合がありますが、特性ステータスは同種ではありません。ペンタダクチルはこの事実の優れた例です。

人間とワニでは5本の指を区別できますが、サイは3本の指で相同ではない構造を持っています。この状態は独立して進化したためです。

これらの用語の適用は、個人の形態に限定されず、細胞、生理学、分子特性などを説明するために使用することもできます。

ホモロジーとアナロジーはどのように診断されますか？

ホモロジーとアナロジーという用語は簡単に定義できますが、診断は容易ではありません。

一般に、生物学者は、構造が複合体である場合に、身体の他の部分に対する位置の対応と構造の対応がある場合、特定の構造は互いに相同であると述べています。発生学的研究も診断において重要な役割を果たします。

したがって、形式または機能で存在する可能性のある通信は、相同性を診断するための有用な機能ではありません。

なぜ類似が存在するのですか？

ほとんどの場合（すべてではありませんが）、類似した特性を持つ種は、類似した条件の領域またはゾーンに生息し、同等の選択圧にさらされます。

言い換えれば、種はもちろん意識的にではないが同じ方法で問題を解決した。

このプロセスは収束進化と呼ばれます。一部の著者は、並行進化から収束進化を分離することを好みます。

収束進化または収束は、異なる発達経路を介して発生する表面的な類似性の形成につながります。一方、並列処理には、同様の発達経路が含まれます。

例

-水生動物の紡錘形

アリストテレス時代には、魚とクジラの紡錘状の外観は、両方の生物を「魚」の広く不正確なカテゴリーに分類するのに十分であると考えられていました。

ただし、両方のグループの内部構造を注意深く分析すると、類似性は外部的で表面的なものにすぎないと結論付けることができます。

進化的思考を適用すると、何百万年にもわたって、進化の力がこの特定の形を示す水生個体の頻度の増加に利益をもたらしたと推測できます。

また、この紡錘状の形態は、水生環境での摩擦の最小化や移動能力の増加など、いくつかの利点をもたらしたと想定できます。

イルカと現在は絶滅している魚竜類の2つのグループの水生動物の間には、非常に特殊な類似性の事例があります。好奇心旺盛な読者がこの最後のグループのサウロプシッドの写真を探すとしたら、彼らは簡単にイルカと間違えるでしょう。

-無尾類の歯

類推の出現につながる可能性のある現象は、キャラクターが祖先の形に戻ることです。系統学では、すべての子孫種が同じ特性または特性を示すとは限らないため、このイベントは混乱する可能性があります。

進化的復帰によって下顎に歯を獲得したカエルのいくつかの種があります。カエルの「正常な」状態は歯の欠如ですが、彼らの共通の祖先がカエルを所有していました。

したがって、これらの特異なカエルの歯は、共通の祖先から取得していないため、他の動物グループの歯に対して相同であると考えるのは間違いです。

-オーストラリアの有袋類と南米の哺乳類の類似

両方の動物グループ間に存在する類似点は、共通の祖先-哺乳類-に由来しますが、オーストラリアのメタセリア哺乳類のグループと南アメリカの真獣哺乳類で異なって独立して獲得されました。

カクタス

類推と相同性の例は動物界だけに限定されず、これらのイベントは複雑で複雑な生命の木全体に広がっています。

植物では、多肉植物の茎、円柱状の茎、保護機能を備えた棘、葉面（葉）の大幅な減少など、砂漠環境への耐性を可能にする一連の適応があります。

ただし、これらの特性を持つすべての植物をサボテンとしてグループ化することは正しくありません。それらを運ぶ個体は共通の祖先からそれらを取得しなかったためです。

実際、phanerogamsには3つの異なるファミリーがあります。Euphorbiaceae、Cactaceae、およびAsclepiadaceaeで、その代表は乾燥した環境への適応を収束的に獲得しました。

類似の構造と相同の構造を混同した結果

進化生物学、および生物学の他の分野では、相同性の概念が基本です。これは、有機生物の系統発生を確立できるためです。これは、現在の生物学者の最も目立つタスクの1つです。

相同特性のみが生物の共通の祖先を適切に反映していることを強調しなければならない。

特定の研究で、鳥、コウモリ、マウスの3つの生物の進化の歴史を解明したいと考えています。例えば、系統を再構築するために翼の特性を取り入れた場合、間違った結論に至るでしょう。

どうして？鳥とコウモリは翼を持っているので、私たちはそれらがマウスよりもお互いにもっと関連していると思います。ただし、マウスとコウモリの両方が哺乳類であることを先験的に知っているため、鳥との関係ではなく、相互の関係がより強くなります。

次に、パターンを正しく解明できる相同特性を探す必要があります。たとえば、髪や乳腺の存在。

この新しいビジョンを適用すると、正しい関係のパターンが見つかります。コウモリとマウスは、鳥との関係ではなく、相互との関係が深いです。

参考文献

1. Arcas、LP（1861）。動物学の要素。ガブリエルアルハンブラの印刷。
2. Curtis、H.&&Schnek、A.（2006）。生物学への招待。Panamerican Medical Ed。
3. ホール、BK（編）。（2012）。ホモロジー：比較生物学の階層的基礎。アカデミックプレス。
4. Kardong、KV（2006）。脊椎動物：比較解剖学、機能、進化。マグローヒル。
5. Lickliter、R.&Bahrick、LE（2012）。発生メカニズムを評価するための基礎としての相同性の概念：生涯にわたる選択的な注意の探求。発達心理生物学、55（1）、76-83。
6. Raven、PH、Evert、RF、およびEichhorn、SE（1992）。植物生物学（第2巻）。私は逆転した。
7. ソレル、M（2002）。進化：生物学の基礎。南プロジェクト。