Hvad er homologi i biologi?

Homologi er et biologisk koncept, der beskriver ligheder mellem arter, der er resultatet af delt aner.Det er en central idé i studiet af evolution, fordi det afspejler forgreningen af det fylogenetiske træ.Generelt set, hvis to arter deler mange egenskaber og gener, er de sandsynligvis divergerede fra hinanden mdash;dvs. specieret mdash;relativt for nylig i evolutionær tid.

Alle organismer er relateret til andre organismer gennem evolution fra et lille antal fælles forfædre.Derfor bugner homologier i den biologiske verden.Oxidativ phosphorylering, processen med anvendelse af oxidation til at producere adenosintriphosphat, er en næsten universel biologisk homologi.Processen blev brugt af de tidligste organismer, og efterfølgende udviklinger i evolutionen har ændret, men ikke erstattet den.

Hjerner vises derimod ikke i enhver organisme.De er en funktion, der kun hører til dyr.Ikke alle dyr har hjerner, men de fleste gør det.Hvorvidt en art har en hjerne giver en klar indikation af sin position i det evolutionære træ.Nogle organismer, der har gennemgået mindre ændringer siden dette tidspunkt, har hjerner, der ligner de tidligste.Det er dog vigtigt at huske, at disse organismer har overlevet og ændret sig i løbet af lige så meget evolutionær tid som mere komplicerede.

Homologi diskuteres ofte i modsætning til analogi.Ikke enhver lighed mellem to organismer er resultatet af fælles evolutionær aner.Hvis to arter befinder sig i et miljø, der er befordrende for en bestemt tilpasning, kan denne tilpasning opstå uafhængigt af begge arter.For eksempel udviklede opossums modsatte tommelfingre uafhængigt af primater.Dette resultat er ikke for overraskende, da modsatte tommelfingre er nyttige.Da evolutionen er uforudsigelig og kaotisk, er analogi imidlertid meget mindre almindelig end homologi.

Undersøgelsen af genetik har raffineret begrebet homologi med direkte sammenligning mellem sekvenser af DNA.Før det var muligt at læse genetisk information direkte, måtte forskere gætte om homologi og mdash;og taksonomi generelt mdash;På grundlag af fysiologiske observationer.Nu kan den relative lighed mellem alleler, der findes i forskellige organismer, give stærke beviser for deres evolutionære relaterethed.Usikkerhed om, hvorvidt en delt egenskab er homolog eller analog, kan løses fuldstændigt ved undersøgelse af DNA'et;Statistisk set kunne et vist niveau af lighed mellem sekvenser ikke have fundet sted på egen hånd.

Genetik har også skabt behovet for underklassifikationer inden for konceptet med homologi.Ortologi henviser til genligheder, der er resultatet af speciation.Paralogi beskriver homologier mellem gener, der er resultatet af dobbeltarbejde inden for et enkelt organismer genom.Xenolgy er eksistensen af homologi, der er resultatet af lateral genoverførsel: genetisk materiale transmitteret gennem en virus eller af forskere, for eksempel.Eksistensen af xenologe homologier komplicerer ideen om en perfekt ensrettet forgrening af det evolutionære træ.