Διαφορά μεταξύ ομόλογων και αναλόγων δομών

Κύρια διαφορά – Ομόλογες έναντι ανάλογες δομές

Ομόλογες και ανάλογες δομές είναι οι δύο τύποι δομών που αναπτύχθηκαν σε διαφορετικά είδη κατά την εξέλιξή τους από προηγούμενους οργανισμούς. Οι ομόλογες δομές αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια της αποκλίνουσας εξέλιξης των ειδών, ενώ οι ανάλογες δομές αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια της συγκλίνουσας εξέλιξης. Η κύρια διαφορά μεταξύ ομόλογων δομών και ανάλογων δομών είναι ότι οι ομόλογες δομές αναπτύσσονται από έναν κοινό πρόγονο, ενώ οι ανάλογες δομές ανήκουν σε μη συγγενικά είδη παρόλο που έχουν παρόμοια λειτουργία.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι οι Ομόλογες Δομές
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Παραδείγματα
2. Τι είναι οι Ανάλογες Δομές
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Παραδείγματα
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ομόλογων και αναλόγων δομών
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ομόλογων και ανάλογων δομών
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:προσαρμογή, ανάλογες δομές, κοινός πρόγονος, συγκλίνουσα εξέλιξη, αποκλίνουσα εξέλιξη, ομόλογες δομές, ομοπλασία, φυσική επιλογή

Τι είναι οι ομόλογες δομές

Οι ομόλογες δομές είναι μέρος του σώματος ενός είδους που είναι ανατομικά παρόμοια με το συγκριτικό τμήμα ενός άλλου είδους. Οι ομόλογες δομές υποδηλώνουν ότι διάφορα είδη προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο με την πάροδο του χρόνου. Επομένως, η ανατομία των ομόλογων δομών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γεγονός για την ανάπτυξη φυλογενετικών δέντρων ζωής. Η λειτουργία των ομόλογων δομών μπορεί να είναι διαφορετική. Τα συγγενικά είδη αποτελούνται από πιο παρόμοιες ομόλογες δομές στην εσωτερική τους δομή.

Εικόνα 1:Σκελετοί βραχιόνων θηλαστικών
120 – Σαλαμάνδρες, 121 – Θαλάσσια χελώνα, 122 – Κροκόδειλος, 123 – Πουλί, 124 – Νυχτερίδα, 125 – Φάλαινα, 126 – Τυφλοπόντικα, 127 – Άνθρωπος

 Οι δομές των άκρων των θηλαστικών είναι ένα παράδειγμα ομόλογων δομών. Το ανθρώπινο χέρι μοιάζει πολύ με το πτερύγιο των φαλαινών, το πόδι της γάτας και το φτερό των νυχτερίδων σε ανατομική δομή. Η δομή του άκρου αποτελείται από ένα μεγάλο οστό του άνω βραχίονα, δύο οστά του κάτω βραχίονα μαζί με μια συλλογή μικρότερων οστών στην περιοχή του καρπού. Αν και η δομή του άκρου είναι παρόμοια, οι λειτουργίες τους είναι διαφορετικές όπως το περπάτημα, το πέταγμα και το κολύμπι. Οι ομόλογες δομές αναπτύσσονται από την αποκλίνουσα εξέλιξη ως προσαρμογή σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.

Τι είναι οι ανάλογες δομές

Οι παρόμοιες δομές που βρίσκονται σε μη συγγενικά είδη αναφέρονται ως ανάλογες δομές. Διαφορετικά είδη έχουν παρόμοιες δομές, δηλαδή ανάλογες δομές, λόγω της ίδιας πίεσης επιλογής του περιβάλλοντος. Εφόσον η φυσική επιλογή δρα με τον ίδιο τρόπο σε κάθε είδος μέσα στο ίδιο περιβάλλον, παρόμοια είδη προσαρμογών είναι πιο ευνοϊκά. Κατά συνέπεια, ανάλογες δομές προκύπτουν ως αποτέλεσμα της συγκλίνουσας εξέλιξης. Κατά τη διάρκεια της συγκλίνουσας εξέλιξης, τα μέρη του σώματος μπορούν να αναδυθούν, να εξαφανιστούν ή να αναδιαταχθούν, ανάλογα με τη λειτουργία. Τα είδη που επηρεάζονται από τη συγκλίνουσα εξέλιξη αναφέρονται ως ομοπλασία .

Εικόνα 2:Η δομή του ματιού του ανθρώπου (αριστερά) και του χταποδιού (δεξιού)

Δεδομένου ότι οι ανάλογες δομές δεν μοιράζονται την ίδια εξελικτική διαδρομή, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία φυλογενετικών σχέσεων. Το ανθρώπινο μάτι μοιάζει πολύ με το μάτι του χταποδιού. Ωστόσο, ο άνθρωπος και το χταπόδι δεν συνδέονται στενά. Τα φτερά της νυχτερίδας, των πουλιών και των εντόμων είναι προσαρμοσμένα να πετούν. Το σχήμα του σώματος και το χρώμα του σώματος των καρχαριών και των δελφινιών είναι πολύ παρόμοια. Οι ανάλογες δομές έχουν αναπτυχθεί για να επιτελούν την ίδια λειτουργία σε μη συγγενικά είδη. Η δομή του ματιού του ανθρώπου και του χταποδιού φαίνεται στην εικόνα 2.

Ομοιότητες μεταξύ ομόλογων και αναλογικών δομών

• Ομόλογες και ανάλογες δομές αναπτύσσονται με την εξέλιξη.
• Τόσο οι ομόλογες όσο και οι ανάλογες δομές προέρχονται ως προσαρμογές στο περιβάλλον.

Διαφορά Ανάμεσα σε Ομόλογες και Ανάλογες Δομές

Ορισμός

Ομόλογες δομές:  Οι ομόλογες δομές είναι οι δομές που αναπτύχθηκαν από έναν κοινό πρόγονο 

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές είναι δομές διαφορετικών ειδών με παρόμοιες λειτουργίες.

Ανατομία

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές είναι παρόμοιες στην ανατομία.

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές είναι ανόμοιες στην ανατομία.

Συνάρτηση

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές είναι ανόμοιες σε λειτουργία.

Ανάλογες δομές: Οι ανάλογες δομές είναι παρόμοιες σε λειτουργία.

Αναπτύχθηκε το

Ομόλογες Δομές: Ομόλογες δομές αναπτύσσονται σε συγγενικά είδη.

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές αναπτύσσονται σε μη συγγενικά είδη.

Κοινός πρόγονος

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές αναπτύχθηκαν από έναν κοινό πρόγονο.

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές δεν έχουν αναπτυχθεί από έναν κοινό πρόγονο.

Μοτίβο ανάπτυξης

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές μοιράζονται ένα παρόμοιο αναπτυξιακό πρότυπο.

Ανάλογες δομές: Το αναπτυξιακό πρότυπο των ανάλογων δομών είναι ανόμοιο μεταξύ τους.

Σημασία

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές αναπτύσσονται ως προσαρμογή σε διαφορετικά περιβάλλοντα.

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές αναπτύσσονται ως προσαρμογή σε παρόμοιο περιβάλλον.

Εξελικτικό μοτίβο

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές αναπτύσσονται με αποκλίνουσα εξέλιξη.

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές αναπτύσσονται με συγκλίνουσα εξέλιξη.

Εξαγωγή των εξελικτικών σχέσεων

Ομόλογες Δομές: Οι ομόλογες δομές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συμπεράνουμε τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ των ειδών.

Ανάλογες δομές: Ανάλογες δομές δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συναχθούν οι εξελικτικές σχέσεις μεταξύ των ειδών.

Συμπέρασμα

Οι ομόλογες και οι ανάλογες δομές είναι δύο τύποι δομών που απαντώνται στα είδη ως προσαρμογή στο περιβάλλον. Οι ομόλογες δομές προέρχονται ως αποτέλεσμα αποκλίνουσας εξέλιξης. Οι οργανισμοί που έχουν ομόλογες δομές προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο. Ανάλογες δομές προκύπτουν ως αποτέλεσμα της συγκλίνουσας εξέλιξης. Αυτές οι δομές αναπτύσσονται σε μη συγγενικά είδη λόγω της παρόμοιας πίεσης επιλογής του περιβάλλοντος. Η κύρια διαφορά μεταξύ ομόλογων και ανάλογων δομών είναι η προέλευση κάθε είδους.

Αναφορά:

1. Scoville, Heather. «Τι είναι οι ομόλογες δομές;» ThoughtCo. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 19 Ιουλίου 2017.
2. «Ανάλογες δομές:Ορισμός και παραδείγματα». Study.com. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 19 Ιουλίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1."Arm skeleton comparative NF 0102.5-2" By Wilhelm Leche – (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. "Evolution eye" (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia