Analoji (biyoloji)

Uçma yeteneği pterosaurlarda ( 1 ), yarasalarda ( 2 ) ve kuşlarda ( 3 ) yakınsak bir şekilde gelişmiştir . Kanatları , bu omurgalı gruplarının (ön ayakları, homolog organlar gibi) analog bir organdır. Pterosaurlarda kanatlar 4. parmakla, yarasalarda 2. parmaktan 5. parmakla ve kuşlarda esas olarak 2. parmakla taşınır.

Bir analoji ( Yunanca ἀναλογία, "karşılıklılık" analojisi ) biyolojide organların , proteinlerin , genlerin veya bunların her birinin filogenetik olarak bağımsız olarak ortaya çıktığı farklı organizmaların davranışlarının benzerliğidir . Buna göre bu canlıların ortak ataları henüz bu ifadeyi göstermemiştir. Bir analoji genellikle karşılık gelen bir işleve bağlanır.

Yakından ilgili olmayan türlerde benzer özellikler geliştirme denir yakınsak evrim (ayrıca yakınsak gelişim veya paralel evrim ) Kısa, veya, yakınlaşma . Yakınsamanın varlığı, bir özelliğin salt benzerliğinin ilişki hakkında sonuç çıkarmaya izin vermediği anlamına gelir. Benzer özellikler yalnızca aynı veya benzer bir işlevi önerebilir. Tesadüfî bir benzerlik bile baştan göz ardı edilemez. Özellikle moleküler biyolojide, analojiye dayanan ve bu nedenle incelenen türler arasındaki ilişkiler hakkında hiçbir şey söylemeyen ortak özellikler ortaya çıktığında, homoplazi kullanılır .

Ortak bir atadan kalıtılan ve dolayısıyla birbirine benzeyen zıt ortak özelliklere homoloji denir . Homolog organlar veya genler, aynı atasal kökene sahiptir, ancak mutlaka aynı işlevlere sahip değildir. Uzun süreler boyunca ayrı ayrı gelişebilirler ( diverjans ) ve daha sonra türler karşılaştırıldığında çok farklı görünebilirler . Homolojilerine veya analojilerine bakılmaksızın farklı türler arasındaki özelliklerin benzerliği, örn. B. Bu bilinmiyorsa veya tartışmalıysa, yazışma olarak adlandırılır .

Genel olarak, analoji veya homoloji yalnızca özelliklerle ilgili olarak kullanılır. Terimlerin işlevlerle de ilişkilendirilmesi önerilmiştir, ancak bu genellikle yaygın değildir.

Analog özellikler

Analog organlar sadece işlev olarak benzer değil, aynı zamanda kısmen dışsal, kısmen (yüzeysel olarak) anatomik olarak da benzerdir. Fakat bunlar filogenetik olarak farklı ve birbirlerinden bağımsız olarak ortaya çıkmışlardır. Bu yüzden aile ilişkilerini tasvir etmiyorlar. Aksine, benzer organlar sadece benzer çevresel koşullar ve yaşam tarzları hakkında sonuçlar çıkarılmasına izin verir.

Sistem evrim teorisine göre, benzer özellikler , yakınsak seçilim baskısı ve gelişim koridorlarının etkileşimi yoluyla ortaya çıkar . Onlar sırasında geliştirmek evrim yoluyla adaptasyonu benzer işlevsel gereksinimi ve benzeri çevre koşulları yüzünden. Genellikle benzer özelliklere sahip canlılar benzer ekolojik nişlere uyum sağlamıştır (bkz. iş eşdeğerliği ).

Analoji ve yakınsama terimleri özellikle zoolojide sıklıkla kullanılmaktadır . Bunun bir örneği oluşumudur yüzgeçleri içinde balık ve balinalar . Balinaların yüzgeçleri, balıklarınkiyle aynı işleve ve benzer şekle sahiptir, ancak tarihsel olarak , karada yaşayan memelilerin uzuvlarından kaynaklanmaktadır .

Gelen botanik ayrıca bitkilerin benzer oluşumlar vardır. Böylece, dikenler genellikle dikenlerle karıştırılır. Dikenlerin aksine dikenler sadece üst hücre katmanlarından ( epidermis , kortikal doku ) oluşur. Onlar sadece yüzey yapıları (yani çıkıştan ). Dikenler ise yaprakların veya gövde ekseninin dönüşümleridir . Özel yaşam ve çevre koşullarına uyum sağlamak için bu tür dönüşümlere botanikte metamorfoz denir .

Analoji ve homoloji terimleri , moleküler genetik ve proteomikte evrimsel akıl yürütmede de kullanılır . Benzer genler veya proteinler söz konusu olduğunda, baz veya amino asit dizileri aynı ada sahip bölümlerdir. B. farklı genlerden veya farklı lokasyonlarda (loci) bulunan genlerden mutasyonlar yoluyla ortaya çıkar .

Örnekler

Köpeklerle yakından ilişkili olmayan soyu tükenmiş tilasin , yakınsak evrimin bir örneğidir.
Popüler bir ev bitkisi olan üçgen süt otu, şamdan kaktüsüne benzer.

Klasik örnekler arasında kafatası olan kurt ve thylacines , şekil karıncayiyen ve aardvark, hatta kirpi ve kestanesi . Analojilere yol açan bu tür yakınsak gelişmelerin nedeni, karşılaştırılabilir düzeltmelere yol açan aynı seçim faktörleridir . "En iyi bilinen örnek Avustralya keselileridir [...] Avustralya'da plasenta memelileri olmadığı için, kuzey yarımküreninkine karşılık gelen adaptasyon türleri geliştirdiler."

Başka bir örnek, su altı hareketine uyarlanmış çeşitli suda yaşayan omurgalıların uzuvlarıdır; B. Kaplumbağalar , balinalar ve penguenler , hepsi beş uzuvlu bir uzvun temel planının modifikasyonlarını temsil eder ve bu nedenle birbirine homologdur , ancak bacaklardan veya kanatlardan farklı kökenleri nedeniyle birbirlerinden bağımsız olarak gelişmişlerdir ve bu nedenle birbirine benzer. Bu nedenle, benzer biçimlere ve işlevlere yol açan benzer çevresel koşullara uyum sağlama meselesidir. Ancak soy ağacında yeterince geriye giderseniz, sürüngenler, memeliler ve kuşlar, beş köşeli ön ekstremiteye sahip ortak bir atadan gelmektedir.

Yakınsak evrim, böceklerin ağız kısımları gibi belirli taksonlarda bile varsayılır. Burada orijinal çiğneme ve çiğneme ağız parçaları, bir yandan nektarı çok verimli bir şekilde emebilen çiçeğe gelen böceklerde hortum oluşumu ve diğer yandan delici-emici ağız parçalarının yakınsak oluşumu gibi farklı fonksiyonel tiplere dönüşmüştür.

Büyük morfolojik benzerliklerine rağmen , hayvan bitleri de evrim sürecinde birbirinden bağımsız olarak iki kez gelişmiştir . Büyük yazışmalar parazitik vücut özellikleri dolayısıyla uyum sonucudur konak hayvana .

Bitkilerde yakınsak gelişmeler de bilinmektedir. Bir örnek bulunabilir sulu meyveler : Yeni Dünya şamdan kaktüs Pachycereus weberi görünüyor çok benzer üçgen ipekotunun Euphorbia Trigona Afrikalı. Yaprak dikenlerinin dizilişi ve çiçeğin şekli bir ayrım ( belirleme ) sağlar. Benzerlik, kuru ve sıcak yere adaptasyona dayanmaktadır .

Sadece vücut şekli alanında değil, moleküler düzeyde de yakınsama vardır. Geviş getirenler böyle yerli sığır ve yaprak yiyen olarak ince maymunlar gibi langur Presbytis entellus aittir uzak sistematik gruplara, ama çok benzer bir var lizozim midede üretilen molekülü.

Analog organ ve yapıların diğer örnekleri şunlardır:

terimlerin sınırlandırılması

Analoji ve homoloji

  • Ortak bir plana kadar izlenemeyen yapılar benzerdir. Benzer ifadeleri yakınsama ile açıklanır. Bir örnek: Kuşların ve yarasaların kanatları (uçuş zarı), kanat tüyleri veya uçuş zarı ile benzerdir. Ancak yarasaların uçma zarı ön ayaklarının parmakları arasında gerilir, kuşlar tüm kanatla yani tüylü kolla uçarlar. İşlevsel eşitlik, tamamen farklı bir plana dayanmaktadır.
  • Homolog, ortak bir plana kadar izlenebilen yapılardır. Farklı özellikleri farklılık ile açıklanmaktadır . Bir örnek: Bir yunusun ön yüzgeçleri ve bir filin ön bacakları , iskelet açısından homologdur, çünkü kemiklerin sırası, yani humerus, ulna ve radius, vb. aynı kalmıştır. Hemen hemen aynı imar planı tamamen farklı bir işleve sahiptir.

Bazen “analog” ve “homolog” arasındaki ayrım bakış açısına bağlıdır: yunusların ve penguenlerin yüzgeçleri homolog uçları temsil eder, ancak yüzgeç yapıları ortak atalara geri dönmez. Benzer çıkarımları temsil ederler.Aynı şekilde yarasaların ve kuşların kanatları da homolog ekstremitelere dayalı benzer gelişmelerdir. Her iki örnek çiftinde de ortak ataların ortak yapıları, yaklaşık 310 milyon yıl önce Sauropsida'nın ön ayaklarıdır .

ikincil oluşumlar

Bazen evrim sürecinde gerileyen bir organın işlevi, daha sonra , yaşam koşulları orijinal yönde tekrar değiştiğinde, benzer bir organ tarafından ikincil olarak yerine getirilir, örn. B. bir kara hayvanı suya geri döner (örnek: ikincil kuyruk yüzgeci olarak balinanın fluke ). Sekonder temporomandibular eklem gibi nadir durumlarda primerden sekonder organa geçiş de direkt olur.

birlikte evrim

Yakınsama veya paralel evrimden tamamen farklı bir süreç , güçlü bir şekilde etkileşime giren türlerin adaptasyonlarını tanımlayan birlikte evrimdir . Bir örnek , çiçek şekli bazı sinek kuşu türleri tarafından tozlaşma için özel olarak tasarlanmış bitki cinsi Hippeastrum'un (şövalye yıldızı) bazı temsilcileridir . Sinek kuşunun gagasının şekli zamanla kaliksin şekline uyum sağlamıştır. Bu ortak gelişmenin her iki tür için de avantajları vardır. Bir yandan, başka hiçbir hayvan nektara ulaşamadığından, sinek kuşlarının yiyecek için diğer türlerin temsilcileriyle rekabet etmek zorunda kalmamasını sağlar. Öte yandan kuşun vücudunun şekli ve uçarken nektarı yutması, polenin göğsüne yapışmasını ve diğer çiçekleri döllemesini sağlar. Taklit nedeniyle türlerin benzerliği, örneğin zehirli bir kelebeğin kanat deseninin, yakın akraba olmayan zehirli olmayan bir tür tarafından taklit edilmesi, birlikte evrim olarak da anlaşılabilir.

paralellik

Charles Darwin , coğrafi olarak geniş ölçüde ayrılmış bölgelerdeki şekillerin benzerliğine daha önce paralellik adını vermişti . Daha sonra bu terim esas olarak, yakından ilişkili türler, örneğin aynı cinsin üyeleri, birbirlerinden bağımsız olarak ortak özellikler geliştirdiğinde kullanıldı. Bu kullanım günümüzde de yaygındır. Bu kullanıma göre yakınsama, yalnızca uzak akraba türlerde benzer özelliklerin gelişmesiyle sınırlıdır. Ancak, tüm biyologlar bu katı kavramsal ayrımı uygulamamaktadır.

Ayrıca bakınız

Bireysel kanıt

  1. ^ Ulrich Lehmann: Paleontolojik sözlük. 4. baskı. Enke, Stuttgart 1996.
  2. ^ Ray Lankester : Modern Zoolojide Homoloji Teriminin Kullanımı ve Homojenetik ve Homoplastik Anlaşmalar Arasındaki Ayrım Üzerine. In: Annals and Magazine of Natural History, Zoology, Botany, and Geology. 4. Seri, Cilt 6, 1870, s. 34-43.
  3. ↑ Michael T. Ghiselin: Bireylerin parçaları arasındaki bir karşılıklılık ilişkisi olarak homoloji. İçinde: Biyolojide Teori. 124, 2005, s. 91-103. doi: 10.1016 / j.thbio.2005.08.001
  4. ↑ George V. Lauder: Homoloji, Biçim ve İşlev. In: Brian K. Hall (Ed.): Homoloji: Karşılaştırmalı Biyolojinin Hiyerarşik Temeli. Elsevier, 2013, ISBN 978-0-08-057430-1 , Bölüm 4.
  5. ↑ Ernst Mayr: Bu evrimdir. Münih 2003, s. 195.
  6. ↑ Ernst Mayr: Bu evrimdir. Münih 2003, s. 195 f.
  7. ↑ HW Krenn , J. Plant, NU Szucsich: Çiçekleri ziyaret eden böceklerin ağız parçaları. İçinde: Eklembacaklıların Yapısı ve Gelişimi. 34, 2005, s. 1-40.
  8. ↑ HW Krenn, B.-A. Gereben-Krenn, BM Steinwender, A. Popov: Neuroptera'yı ziyaret eden çiçek: Nemoptera sinuata'nın (Nemopteridae) ağız parçaları ve beslenme davranışı. İçinde: Avrupa Entomoloji Dergisi. 105, 2008, s. 267-277.
  9. ↑ J. Bauder, N. Lieskonig, HW Krenn: Son derece uzun dilli Neotropik kelebek Eurybia lycisca (Riodinidae): Hortum morfolojisi ve çiçek işleme. İçinde: Eklembacaklıların Yapısı ve Gelişimi. 40, 2011, s. 122-127.
  10. ↑ KP Johnson ve diğerleri: Bitlerde parazitliğin çoklu kökenleri . İçinde: Proc Biol Sci . bant 271 , hayır. 1550 , 2004, s. 1771-1776 , PMID 15315891 .
  11. ↑ Andrew Cockburn: Evrimsel Ekoloji. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart 1995, s.39 f.
  12. ↑ Richard Dawkins : Yaşamın Kökeni'nden Öyküler: Darwin'in Ayak İzlerinde Bir Zaman Yolculuğu . Karşılaşma 16.
  13. ↑ Georg Toepfer: Tarihsel Biyoloji Sözlüğü. Temel biyolojik kavramların tarihi ve teorisi. Cilt 1: Bütünlüğe Analoji. Verlag JB Metzler, Stuttgart / Weimar 2011, ISBN 978-3-476-02316-2 , s.9.