相同性は、共通の起源にさかのぼることができる2つの個体における構造、臓器またはプロセスです。対応は同一である必要はありません、構造は調査された各系統で変更できます。たとえば、構造はこのグループの共通の祖先までさかのぼることができるため、脊椎動物のメンバーは互いに相同です。
相同性は、比較生物学の基礎を表しています。分子、遺伝子、細胞、器官、行動など、さまざまなレベルで研究できます。したがって、それは生物学のさまざまな分野で重要な概念です。
ソース：ВолковВладиславПетрович（Vladlen666）; Wikimedia Commons経由のAngelito7による翻訳
歴史的展望
相同性は、歴史を通じて形態の分類と研究にリンクされている概念であり、そのルーツは比較解剖学にあります。それは、アリストテレスのような、異なる動物の類似の構造に精通している思想家によって直感的に理解された現象でした。
ベロンは1555年に、鳥と哺乳類の骨格の一連の比較を表す作品を発表しました。
Geoffroy Saint-Hilaireの場合、生物には異なる可能性のある構造の形態または構成がありましたが、隣接する構造との関係および接続には依然として一定の恒常性がありました。しかし、サンティレールはこれらのプロセスを類似していると説明しました。
この用語には前身がありましたが、歴史的には、動物学者のリチャードオーウェンが「形と機能のさまざまなバリエーションのもとで、異なる動物の同じ器官」と定義したためです。
オーエンは種の不変性を信じていたが、生物の構造間の対応は説明が必要だと感じた。ダーウィン以前の反進化論的な観点から、オーエンは彼のコンセプトを「アーキタイプ」に焦点を当てました-動物のグループが従った一種の計画または計画。
ホモロジーとは何ですか？
現在、ホモロジーという用語は、共通の祖先を共有する2つの構造、プロセス、または特性として定義されています。つまり、構造は、共通の祖先の同じ特性までさかのぼることができます。
連続ホモロジー
連続相同性は、相同性の特別なケースであり、同じ生物の連続する部分と繰り返される部分との間に類似性があります（2種または2個体はもはや比較されていません）。
連続的なホモロジーの典型的な例は、脊椎動物の脊椎のチェーン、連続した枝弓、および体に沿って走る筋肉セグメントです。
分子ホモロジー
分子レベルでは、ホモロジーも見つけることができます。最も明白なのは、すべての生物に共通の遺伝暗号の存在です。
人間の言語が恣意的であるのと同様に、特定のアミノ酸が任意の選択であるため、特定のアミノ酸が特定のコドンに関連している理由はありません。「椅子」と呼ばれるべき理由はありませんが、私たちが祖先の誰かから学んだからです。同じことがコードにも当てはまります。
すべての生物が遺伝暗号を共有する最も論理的な理由は、これらのフォームの共通の祖先が同じシステムを使用したためです。
同じことが、例えば解糖などの広範囲の生物に存在する多くの代謝経路にも当てはまります。
深い相同性
分子生物学の出現とシーケンシングの能力は、新しい用語の登場に道を譲った：深い相同性。これらの発見により、2つの生物の形態は異なりますが、遺伝子調節のパターンを共有できると結論付けることができました。
したがって、深い相同性は形態学的進化に新しい視点をもたらします。この用語は、権威あるジャーナルNatureの影響力のある記事で初めて使用されました：化石、遺伝子、および動物の四肢の進化。
記事の著者であるShubin et al。は、それを「形態学および系統学的に異なる動物の特徴を構築するために使用される調節に関与する遺伝的経路の存在」と定義しています。言い換えれば、深い相同性は類似の構造で見つけることができます。
Pax6遺伝子は、軟体動物、昆虫、脊椎動物の視覚の生成に不可欠な役割を果たしています。一方、Hox遺伝子は、魚や四足動物の肢の構築に重要です。どちらも深い相同性の例です。
出典：Washington NL、Haendel MA、Mungall CJ、Ashburner M、Westerfield M、Lewis SE。、ウィキメディア・コモンズ経由
出典：PhiLiP、Wikimedia Commons経由
アナロジーとホモプラシア
2つのプロセスまたは構造間の類似性を調査する場合、共通の祖先の基準に従うだけでなく、機能と外観の観点から行うことができます。
したがって、2つの関連する用語があります。同様の機能を持つ特性を説明し、共通の祖先がある場合とない場合があります。
一方、同種異形成症は、単純に似ている構造を指します。これらの用語は19世紀に始まりましたが、それらは進化論的アイデアの出現により人気を博しました。
たとえば、蝶と鳥の羽は同じ機能を持っています：飛行。したがって、それらは類似していると結論付けることができますが、その起源を翼を持つ共通の祖先までたどることはできません。このため、それらは相同構造ではありません。
コウモリや鳥の羽にも同じことが言えます。ただし、上肢の骨のパターンを共有するこれらの系統の共通の起源（上腕骨、立方体、橈骨、指骨など）を追跡できるため、それらが構成する骨は互いに相同です。これらの用語は相互に排他的ではないことに注意してください。
ホモプラシアは、イルカのヒレやカメのヒレなど、同様の構造に反映されます。
出典：ジョンロマネス（1848〜1894）、ウィキメディアコモンズ経由
進化における重要性
ホモロジーは、生物
の共通の祖先を適切に反映するだけなので、進化生物学の重要な概念です。
系統を再構築して2種の親族、祖先、および下降関係を確立したい場合、誤って形式と機能のみを共有する特性を使用すると、誤った結論に達します。
たとえば、コウモリ、鳥、イルカの関係を特定し、誤って翼を相同性のある文字として使用する場合、コウモリと鳥はイルカのコウモリよりも相互に関連しているという結論に達します。
コウモリとイルカは哺乳類であり、鳥との各グループよりも互いに関連していることがわかっているため、アプリオリはこの関係が正しくないことを知っています。したがって、特に乳腺、中耳の3つの小さな骨などの相同な文字を使用する必要があります。
参考文献
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