Różnica między homologią a homoplazją

Są dwa popularne terminy stosowane w nauce ewolucji homologia i homoplasyChociaż terminy te brzmią podobnie (i rzeczywiście mają wspólny element językowy), ich znaczenie naukowe są zupełnie inne. Oba terminy odnoszą się do zestawów cech biologicznych, które są wspólne dla dwóch lub więcej gatunków (stąd przedrostek homo), ale jeden termin wskazuje, że wspólna cecha pochodzi od wspólnego gatunku przodka, natomiast drugi termin odnosi się do wspólnej cechy, która ewoluowała niezależnie u każdego gatunku.

Termin homologia odnosi się do struktur lub cech biologicznych, które są podobne lub takie same. Te cechy można znaleźć na dwóch lub więcej różnych gatunkach, gdy cechy te można przypisać wspólnemu przodkowi. Przykład homologii można zaobserwować w kończynach przednich żab, ptaków, królików i jaszczurek. Chociaż kończyny te mają inny wygląd u każdego gatunku, wszystkie mają ten sam zestaw kości. Ten sam układ kości został zidentyfikowany w skamielinach bardzo starego wymarłego gatunku, Eusthenopteron, odziedziczone przez żaby, ptaki, króliki i jaszczurki.

Z kolei homoplasa opisuje strukturę biologiczną lub cechę wspólną dwóch lub więcej różnych gatunków, która nie została odziedziczona od wspólnego przodka. Homoplasa ewoluuje niezależnie, zwykle z powodu naturalnej selekcji w podobnych środowiskach lub wypełniania tego samego rodzaju niszy, co inne gatunki, które również mają tę cechę. Często cytowanym przykładem jest oko, które rozwijało się niezależnie u wielu różnych gatunków.

Homologia jest produktem rozbieżna ewolucja. Oznacza to, że jeden gatunek przodka dzieli się lub dzieli na dwa lub więcej gatunków w pewnym momencie swojej historii. Dzieje się tak z powodu pewnego rodzaju selekcji naturalnej lub izolacji środowiskowej, która oddziela nowy gatunek od przodka. Rozbieżne gatunki zaczynają teraz ewoluować osobno, ale nadal zachowują niektóre cechy wspólnego przodka. Te wspólne cechy przodków są znane jako homologie.

Z kolei homoplasy jest spowodowane zbieżna ewolucja. Tutaj różne gatunki rozwijają, a nie dziedziczą, podobne cechy. Może się tak zdarzyć, ponieważ gatunki żyją w podobnych środowiskach, wypełniając podobne nisze lub poprzez proces selekcji naturalnej. Jednym z przykładów zbieżnej selekcji naturalnej jest ewolucja gatunku, który naśladuje wygląd innego, na przykład gdy gatunek nietrujący rozwija podobne znaki do gatunku bardzo jadowitego. Taka mimika ma wyraźną przewagę, ponieważ zniechęca potencjalnych drapieżników. Podobne oznaczenia wspólne dla szkarłatnego królewskiego węża (gatunek nieszkodliwy) i śmiertelnego węża koralowego są przykładem zbieżnej ewolucji.

Homologia i homoplazja są często trudne do zidentyfikowania, ponieważ oba mogą występować w tych samych cechach fizycznych. Skrzydło ptaków i nietoperzy jest przykładem, w którym występuje zarówno homologia, jak i homoplazja. Kości w skrzydłach są struktury homologiczne które są dziedziczone od wspólnego przodka. Wszystkie skrzydła zawierają rodzaj mostka, dużą kość ramienia, dwie kości przedramienia i kości dłoni. Ta podstawowa struktura kości występuje u wielu gatunków, w tym u ludzi, co prowadzi do prawidłowego wniosku, że ptaki, nietoperze, ludzie i wiele innych gatunków mają wspólnego przodka.

Ale same skrzydła są homoplazjami, ponieważ wiele gatunków o wspólnej strukturze kości, w tym ludzie, nie ma skrzydeł. Od wspólnego przodka o określonej strukturze kości naturalna selekcja ostatecznie doprowadziła do rozwój ptaków i nietoperzy ze skrzydłami, które pozwoliły im wypełnić niszę i przetrwać w określonym środowisko. Tymczasem inne rozbieżne gatunki ostatecznie rozwinęły palce i kciuki niezbędne do zajęcia innej niszy.