Nasveti

Anatomija, evolucija in vloga homolognih struktur

Anatomija, evolucija in vloga homolognih struktur

Če ste se kdaj vprašali, zakaj sta človeška roka in opica šapa podobna, potem že veste nekaj o homolognih strukturah. Ljudje, ki preučujejo anatomijo, te strukture definirajo kot del telesa ene vrste, ki zelo spominja na drugo. Vendar vam ni treba biti znanstvenik, da bi razumeli, da je prepoznavanje homolognih struktur lahko koristno ne le za primerjavo, temveč za razvrščanje in organiziranje različnih vrst živalskega življenja na planetu.

Znanstveniki pravijo, da so te podobnosti dokaz, da ima življenje na zemlji skupnega starodavnega prednika, iz katerega so se sčasoma razvile številne ali vse druge vrste. Dokazi o tej skupni dediščini so vidni v strukturi in razvoju teh homolognih struktur, čeprav so njihove funkcije drugačne.

Primeri organizmov

Bolj ko so organizmi tesneje povezani, bolj so si podobne homologne strukture. Mnogi sesalci imajo na primer podobne strukture okončin. Plavut kita, krilo netopirja in mačja noga so zelo podobni človeški roki, z veliko zgornjo "ročno" kostjo (nadlahtnica pri ljudeh) in spodnjim delom iz dveh kosti oz. večja kost na eni strani (polmer pri ljudeh) in manjša kost na drugi strani (ulna). Te vrste imajo tudi zbirko manjših kosti na območju "zapestja" (imenovane karpalne kosti pri ljudeh), ki vodijo v "prste" ali falange.

Čeprav je lahko kostna struktura zelo podobna, se delovanje zelo razlikuje. Homologne okončine se lahko uporabljajo za letenje, plavanje, hojo ali vse, kar ljudje počnejo z rokami. Te funkcije so se skozi milijone let razvijale z naravno selekcijo.

Homologija

Ko je švedski botanik Carolus Linnaeus v 1700-ih oblikoval svoj sistem taksonomije za poimenovanje in kategorizacijo organizmov, je bil videz vrste odločilni dejavnik skupine, v katero so bile vrste uvrščene. Ko je čas in tehnologija napredovala, so homologne strukture postale pomembnejše pri odločanju o končni umestitvi na filogenetsko drevo življenja.

Linnaeusov sistem taksonomije vrste uvršča v široke kategorije. Glavne kategorije od splošne do posebne so kraljestvo, vrsta, razred, vrstni red, družina, rod in vrste. Ko se je tehnologija razvijala, kar omogoča znanstvenikom, da preučujejo življenje na genetski ravni, so te kategorije posodobili, da vključujejo domeno, najširšo kategorijo v taksonomsko hierarhijo. Organizmi so razvrščeni predvsem glede na razlike v strukturi ribosomske RNK.

Znanstveni napredek

Te tehnološke spremembe so spremenile način, kako znanstveniki razvrščajo vrste. Kiti so bili na primer nekoč uvrščeni med ribe, ker živijo v vodi in imajo plavutje. Ko so ugotovili, da ti plavutki vsebujejo homologne strukture človeških nog in rok, so jih premestili na del drevesa, bolj povezan s človekom. Nadaljnje genetske raziskave so pokazale, da so kiti lahko tesno povezani s povodnimi konji.

Netopirji so bili prvotno mišljeni, da so tesno povezani s pticami in žuželkami. Vse s krili je bilo postavljeno v isto vejo filogenetskega drevesa. Po več raziskavah in odkrivanju homolognih struktur je postalo očitno, da niso vsa krila enaka. Čeprav imajo enako funkcijo, da lahko organizem preide v zrak, so strukturno zelo različni. Medtem ko krilo netopirja po strukturi spominja na človeško roko, je ptičje krilo zelo različno, prav tako krilo žuželk. Znanstveniki so spoznali, da so netopirji bolj povezani s človekom kot s pticami ali žuželkami in jih preselili v ustrezno vejo na filogenetskem drevesu življenja.

Čeprav so dokazi o homolognih strukturah že dolgo znani, je bil pred kratkim splošno sprejet kot dokaz evolucije. Šele v drugi polovici 20. stoletja, ko je bilo mogoče analizirati in primerjati DNK, raziskovalci ne bi mogli ponovno potrditi evolucijske povezanosti vrst s homolognimi strukturami.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos