Structures homologues et analogues (avec des exemples)

Structures homologues d'un humain, d'un chien, d'un oiseau et d'une baleine. Source: Wikimedia Commons

Quelles sont les structures homologues et analogues?

Le structures homologues Ce sont des parties d'un organisme biologique qui partagent un ancêtre en commun, bien qu'ils fonctionnent différemment. Le structures analogues Ils remplissent des fonctions similaires. Lorsque vous comparez deux processus ou structures, nous pouvons les attribuer comme homologues et analogues.

Ces concepts ont gagné en popularité après l'apparition de la théorie de l'évolution, et leur reconnaissance et leur distinction sont essentielles à la reconstruction réussie des relations phylogénétiques entre les êtres organiques.

Bases théoriques

Dans deux espèces, un caractère est défini comme un homologue s'il a été hérité d'un ancêtre en commun. Cela peut avoir été intensément modifié et ne présente pas nécessairement la même fonction.

Quant aux analogies, certains auteurs utilisent généralement le terme homoplasie de manière synonyme et interchangeable, pour désigner les structures similaires qui sont présentes dans deux espèces ou plus et ne partagent pas un prédécesseur proche commun.

En revanche, dans d'autres sources, le terme analogie est utilisé pour désigner la ressemblance de deux structures ou plus en termes de fonction, tandis que l'homoplasie est limitée à l'évaluation des structures similaires les unes avec les autres, morphologiquement parlant.

De plus, un personnage peut être un homologue entre deux espèces, mais un état de caractère ne. Pentadactila est un excellent exemple de ce fait.

Chez l'homme et dans les crocodiles, nous pouvons distinguer cinq doigts. Cependant, les rhinocéros ont des structures avec trois doigts qui ne sont pas des homologues, car cette condition a évolué indépendamment.

L'application de ces termes n'est pas limitée à la morphologie de l'individu, elles peuvent également être utilisées pour décrire les cellulaires, physiologiques, moléculaires, etc.

Comment les homologies et les analogies sont-elles diagnostiquées?

Bien que les termes homologie et analogie soient faciles à définir, ils ne sont pas faciles à diagnostiquer.

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Généralement, les biologistes proposent que certaines structures soient homologues les unes aux autres, s'il y a de la correspondance dans la position liée à d'autres parties du corps et de la correspondance dans la structure, dans le cas où la structure est composée. Les études embryologiques jouent également un rôle important dans le diagnostic.

De cette façon, toute correspondance qui peut exister sous forme ou en fonction n'est pas une caractéristique utile pour diagnostiquer les homologies.

Pourquoi les analogies existent-elles?

Dans la plupart des cas - mais pas en tout - les espèces qui ont des caractéristiques similaires habitent des régions ou des zones à conditions similaires et sont soumis à des pressions sélectives comparables.

En d'autres termes, l'espèce a résolu un problème de la même manière, mais pas consciemment, bien sûr.

Ce processus est appelé évolution convergente. Certains auteurs préfèrent séparer l'évolution convergente des parallèles.

L'évolution convergente ou de convergence conduit à la formation de similitudes de surface qui se produisent à travers des voies de développement différentiels. Le parallélisme, en revanche, implique des voies de développement similaires.

Exemples

Forme fusiforme chez les animaux aquatiques

À l'ère aristotélicienne, il a été considéré que l'apparence fusiforme d'un poisson et d'une baleine était suffisante pour regrouper les deux organismes dans la catégorie large et imprécise de "poisson".

Cependant, lorsque nous analysons soigneusement la structure interne des deux groupes, nous pouvons conclure que la ressemblance est exclusivement externe et superficielle.

En appliquant une pensée évolutive, nous pouvons supposer que, sur des millions d'années, les forces évolutives ont profité à l'augmentation de la fréquence des individus aquatiques qui ont présenté cette forme particulière.

Nous pouvons également supposer que cette morphologie fusiforme a accordé des avantages, tels que la minimisation des frottements et l'augmentation de la capacité de locomotion dans les environnements aquatiques.

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Il existe un cas très particulier de similitudes entre deux groupes d'animaux aquatiques: les dauphins et les ichthyiosaures déjà éteints. Si le lecteur curieux cherchait une image de ce dernier groupe de sauropsides, il pourrait facilement le confondre avec les dauphins.

Dents à Anuro

Un phénomène qui peut conduire à l'apparition d'analogies est l'inversion d'un caractère à sa forme ancestrale. Dans le systématique, cet événement peut être déroutant, car toutes les espèces descendantes ne présenteront pas les mêmes caractéristiques ou caractéristiques.

Il existe certaines espèces de grenouilles qui, par réversion évolutive, acquises de dents dans la mâchoire inférieure. La condition "normale" des grenouilles est l'absence de dents, bien que leur ancêtre commun les ait possédés.

Ainsi, ce serait une erreur de penser que les dents de ces grenouilles particulières sont homologues en ce qui concerne les dents d'un autre groupe animal, car ils ne les ont pas acquis d'un ancêtre commun.

Similaire parmi les marsupiaux australiens et les mammifères sud-américains

Les similitudes qui existent entre les deux groupes d'animaux dérivent d'un ancêtre en commun - un mammifère-mais ont été acquis de manière différentielle et indépendante dans les groupes australiens de méthodes et chez les mammifères sud-américains Euterios.

Cactus

Des exemples d'analogie et d'homologie ne sont pas limités uniquement au règne animal, ces événements sont diffusés dans tout l'arbre de vie complexe et complexe.

Dans les plantes, il existe une série d'adaptations qui permettent à la tolérance des environnements désertiques, tels que des tiges succulentes, des tiges colonnes, des épines avec des fonctions de protection et une réduction considérable de la surface foliaire (feuilles).

Cependant, il n'est pas correct de regrouper toutes les plantes qui ont ces caractéristiques telles que les cactus, car les individus qui les portent ne les ont pas acquis d'un ancêtre commun.

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En fait, il existe trois familles différentes de fanogames: Euphorbiaceae, Cactaceae et Asclepiadaceae, dont les représentants ont acquis convergence des adaptations à des environnements arides.

Conséquences de confusion d'une structure analogue avec un homologue

En biologie évolutive et dans d'autres branches de la biologie, le concept d'homologie est fondamental, car il nous permet d'établir la phylogénie des êtres organiques - l'une des tâches les plus pertinentes des biologistes actuels.

Il faut souligner que seules les caractéristiques homologues reflètent correctement l'ascendance commune des organismes.

Considérez que dans une certaine étude, nous voulons élucider l'histoire évolutive de trois organismes: les oiseaux, les chauves-souris et les souris. Si nous prenions, par exemple, la caractéristique des ailes pour reconstruire notre phylogénie, nous arriverions à une mauvaise conclusion.

Il en est ainsi, parce que les oiseaux et les chauves-souris présentent des ailes et nous supposons qu'ils sont plus liés les uns aux autres que chacun avec la souris. Cependant, nous savons a priori Que les souris et les chauves-souris sont des mammifères, donc ils sont plus liés les uns aux autres que chacun avec l'oiseau.

Donc, nous devons rechercher des caractéristiques homologue qui nous permettent d'élucider correctement le motif. Par exemple, la présence de cheveux ou de glandes mammaires.

En appliquant cette nouvelle vision, nous trouverons le bon modèle de relation: la chauve-souris et la souris sont plus liées les uns aux autres que chacun avec l'oiseau.

Les références

1. Hall, B. K. (Ed.). (2012). Homologie: la base hiérarchale de la biologie comparative. Presse universitaire.
2. Kardong, k. V. (2006). Vertébrés: anatomie comparative, fonction, évolution. McGraw-Hill.
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