Wat is homologie in de biologie?

Homologie is een biologisch concept dat overeenkomsten beschrijft tussen soorten als gevolg van gedeelde afkomst.Het is een centraal idee in de studie van evolutie omdat het de vertakking van de fylogenetische boom weerspiegelt.Over het algemeen, als twee soorten veel eigenschappen en genen delen, zijn ze waarschijnlijk van elkaar afgeweken mdash;d.w.z. Gespecieerde mdash;relatief recent in evolutionaire tijd.

Alle organismen zijn gerelateerd aan andere organismen door evolutie van een klein aantal gemeenschappelijke voorouders.Bijgevolg zijn homologieën in overvloed in de biologische wereld.Oxidatieve fosforylering, het proces van het gebruik van oxidatie om adenosinetrifosfaat te produceren, is een bijna universele biologische homologie.Het proces werd gebruikt door de vroegste organismen en de daaropvolgende ontwikkelingen in de evolutie hebben het aangepast maar niet vervangen.

Brains daarentegen verschijnen niet in elk organisme.Ze zijn een kenmerk van alleen dieren.Niet alle dieren hebben hersenen, maar de meeste wel.Of een soort een brein heeft of niet, geeft een duidelijke indicatie van zijn positie in de evolutionaire boom.Sommige organismen, die sinds dit moment minder verandering hebben ondergaan, hebben hersenen die vergelijkbaar zijn met de vroegste.Het is echter belangrijk om te onthouden dat deze organismen in de loop van net zoveel evolutionaire tijd hebben overleefd en veranderd als meer ingewikkelder.

Homologie wordt vaak besproken in tegenstelling tot analogie.Niet elke gelijkenis tussen twee organismen is het resultaat van gemeenschappelijke evolutionaire afkomst.Als twee soorten zich in een omgeving bevinden die bevorderlijk is voor een bepaalde aanpassing, kan deze aanpassing in beide soorten onafhankelijk ontstaan.Opossums evolueerden bijvoorbeeld onafhankelijk van primaten.Deze uitkomst is niet te verrassend, omdat tegengestelde duimen nuttig zijn.Omdat evolutie onvoorspelbaar en chaotisch is, is analogie echter veel minder gebruikelijk dan homologie.

De studie van genetica heeft het concept van homologie verfijnd met directe vergelijking tussen sequenties van DNA.Voordat het mogelijk was om genetische informatie rechtstreeks te lezen, moesten wetenschappers raden over homologie mdash;en taxonomie in het algemeen mdash;Op basis van fysiologische waarnemingen.Nu kan de relatieve gelijkenis van allelen in verschillende organismen sterk bewijs leveren over hun evolutionaire verwantschap.Onzekerheid over of een gedeelde eigenschap homoloog of analoog is, kan volledig worden opgelost bij het onderzoek van het DNA;Statistisch gezien had een bepaald niveau van gelijkenis tussen sequenties niet op zichzelf kunnen plaatsvinden.

Genetica heeft ook de noodzaak gecreëerd aan subclassificaties binnen het concept van homologie.Orthologie verwijst naar genovereenkomsten die het gevolg zijn van speciatie.Paralogie beschrijft homologieën tussen genen die het gevolg waren van duplicatie binnen een enkel genoom van de organismen.Xenolgy is het bestaan van homologie als gevolg van laterale genoverdracht: genetisch materiaal overgedragen door een virus of bijvoorbeeld door wetenschappers.Het bestaan van xenologe homologieën bemoeilijkt het idee van een perfect unidirectionele vertakking van de evolutionaire boom.