Homologie (biologie)

L'homologie est une structure, un organe ou un processus présent chez deux individus ou plus qui peuvent être suivis jusqu'à son origine commune. L'image montre des homologies entre animaux et humains, dans le catalogue de Sir Richard Owen, 1848

Qu'est-ce qu'une homologie?

Ongle Homologie C'est une structure, un organe ou un processus chez deux individus qui peuvent être suivis à une origine commune. La correspondance ne doit pas être identique, la structure peut être modifiée dans chaque lignée étudiée.

Par exemple, les membres des vertébrés sont homologues les uns aux autres, car la structure peut être suivie à l'ancêtre commun de ce groupe.

Les homologies représentent la base de la biologie comparative. Il peut être étudié à différents niveaux, y compris les molécules, les gènes, les cellules, les organes, le comportement et autres. Par conséquent, c'est un concept crucial est divers domaines de la biologie.

Types d'homologie

Actuellement, le terme homologie est défini comme deux structures, processus ou caractéristiques qui partagent un ancêtre en commun.

C'est-à-dire que la structure peut être suivie au fil du temps jusqu'à la même caractéristique de l'ancêtre en commun.

Homologie sérieuse

L'homologie en série est un cas particulier d'homologie, où il existe une similitude entre les parties successives et répétées dans le même organisme (deux espèces ou deux individus ne sont plus comparés).

Les exemples typiques d'homologies en série sont la chaîne de vertéèbres dans la colonne des vertébrés, les arcs branchiaux consécutifs et les segments musculaires qui sont fixés le long du corps.

Homologies moléculaires

Au niveau moléculaire, nous pouvons également trouver des homologies. Le plus évident est l'existence d'un code génétique commun pour tous les organismes vivants.

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Il n'y a aucune raison pour qu'un certain acide aminé soit lié à un codon spécifique, car il s'agit d'un choix arbitraire.

La raison la plus logique pour laquelle tous les organismes partagent le code génétique est que l'ancêtre commun de ces formes a utilisé le même système.

Il en va de même pour une série de routes métaboliques présentes dans un large éventail d'organismes, tels que la glycolyse, par exemple.

Homologie profonde

L'arrivée de la biologie moléculaire et la capacité de séquence, a fait place à l'émergence d'un nouveau terme: homologie profonde. Ces découvertes nous ont permis de conclure que bien que deux organismes soient différents dans leur morphologie, ils peuvent partager un modèle de régulation génétique.

Ainsi, l'homologie profonde contribue à une nouvelle perspective à l'évolution morphologique. Le terme a d'abord été utilisé dans un article influent dans le prestigieux magazine Nature intitulé: Fossiles, gènes et évolution des membres animaux.

Shubin et al., Auteurs de l'article, ils le définissent comme «l'existence de voies génétiques impliquées dans la régulation utilisée pour renforcer les caractéristiques chez les animaux disparates dans le terme de morphologie et à distance phylogénique» ».

En d'autres termes, des homologies profondes peuvent être trouvées dans des structures analogues.

Le gène PAX6 a un rôle indispensable dans la génération de la vision dans les mollusques, les insectes et les vertébrés. Gènes hox, D'un autre côté, ils sont importants pour la construction des extrémités du poisson et des membres des tétrapodes. Les deux sont des exemples d'homologies profondes.

Analogie et homoplasie

Lorsque vous souhaitez étudier la similitude entre deux processus ou structures, cela peut être fait en termes de fonction et d'apparence, et non seulement de suivre les critères d'ancêtre communs.

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Ainsi, il existe deux termes connexes: l'analogie, qui décrit les caractéristiques avec des fonctions similaires et peut ou non avoir un ancêtre commun.

D'un autre côté, l'homoplasie fait référence à des structures qui ressemblent simplement à. Bien que ces termes soient originaires du XIXe siècle, ils ont gagné en popularité avec l'arrivée des idées évolutives.

Par exemple, les papillons et les ailes à oiseaux ont la même fonction: le vol. Ainsi, nous pouvons conclure qu'ils sont analogues, cependant, nous ne pouvons pas suivre leur origine à un ancêtre commun avec des ailes. Pour cette raison, ce ne sont pas des structures homologues.

Il en va de même pour les ailes des chauves-souris et des oiseaux. Cependant, les os qui constituent sont homologues les uns aux autres, car nous pouvons suivre une origine commune de ces lignées qui partagent le motif osseux des membres supérieurs: humérus, cubique, radio, phalanges, etc. Notez que les termes ne s'excluent pas mutuellement.

L'homoplasie peut se refléter dans des structures similaires, telles que les nageoires d'un dauphin et celles d'une tortue.

Structure des ailes chez les oiseaux, les chauves-souris et les ptérodactiles. Source: Wikimedia Commons

Importance de l'homologie dans l'évolution

L'homologie est un concept clé de la biologie évolutive, car il reflète seulement
correctement l'ascendance commune des organismes.

Si nous voulons reconstruire une phylogénèse pour établir les relations de parenté, d'ascendance et de progéniture de deux espèces, et par erreur nous utilisons une caractéristique qui ne partageait que la forme et la fonction, nous atteignons de mauvaises conclusions.

Par exemple, si nous voulons déterminer les relations entre les chauves-souris, les oiseaux et les dauphins, et par erreur, nous utilisons les ailes comme caractère homologue, nous conclurions que les chauves-souris et les oiseaux sont plus liés les uns aux autres que la chauve-souris avec les dauphins.

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A priori Nous savons que cette relation n'est pas vraie, car nous savons que les chauves-souris et les dauphins sont des mammifères et sont plus liés les uns aux autres que chaque groupe avec des oiseaux. Par conséquent, nous devons utiliser des personnages homologues, tels que les glandes mammaires, les trois voitures de l'oreille moyenne, entre autres.

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.