struktur homolog adalah bagian dari organisme biologis yang berbagi nenek moyang yang sama, sedangkan analog melakukan fungsi yang sama. Saat membandingkan dua proses atau struktur, kita dapat menetapkannya sebagai homolog dan analog.
Konsep-konsep ini mendapatkan popularitas setelah munculnya teori evolusi, dan pengakuan serta pembedaannya merupakan kunci keberhasilan rekonstruksi hubungan filogenetik antara makhluk-makhluk organik.
Sumber: олков адислав Петрович (Vladlen666); terjemahan oleh Angelito7 [CC0], melalui Wikimedia Commons
Indeks artikel
Dasar teori
Dalam dua spesies, suatu sifat didefinisikan sebagai homolog jika diturunkan dari nenek moyang yang sama. Ini mungkin telah dimodifikasi secara ekstensif dan tidak harus memiliki fungsi yang sama.
Mengenai analogi, beberapa penulis sering menggunakan istilah homoplasia secara sinonim dan bergantian untuk merujuk pada struktur serupa yang ada dalam dua atau lebih spesies dan tidak memiliki nenek moyang yang sama.
Sebaliknya, dalam sumber lain, istilah analogi digunakan untuk menunjuk kesamaan dua atau lebih struktur dalam hal fungsi, sementara homoplasia dibatasi untuk mengevaluasi struktur yang mirip satu sama lain, secara morfologis.
Juga, suatu sifat bisa homolog antara dua spesies, tetapi status sifat tidak bisa. Pentadaktil adalah contoh yang sangat baik dari fakta ini.
Pada manusia dan buaya kita dapat membedakan lima jari, namun badak memiliki struktur tiga jari yang tidak homolog, karena kondisi ini telah berkembang secara mandiri.
Penerapan istilah-istilah ini tidak terbatas pada morfologi individu, mereka juga dapat digunakan untuk menggambarkan karakteristik seluler, fisiologis, molekuler, dll.
Bagaimana homologi dan analogi didiagnosis?
Meskipun istilah homologi dan analogi mudah didefinisikan, mereka tidak mudah didiagnosis.
Umumnya, ahli biologi menyatakan bahwa struktur tertentu adalah homolog satu sama lain, jika ada korespondensi dalam posisi relatif terhadap bagian lain dari tubuh dan korespondensi dalam struktur, jika struktur komposit. Studi embriologi juga memainkan peran penting dalam diagnosis.
Jadi, korespondensi apa pun yang mungkin ada dalam bentuk atau fungsi bukanlah fitur yang berguna untuk mendiagnosis homologi.
Mengapa analogi itu ada?
Dalam kebanyakan kasus – tetapi tidak semua – spesies dengan karakteristik serupa menghuni daerah atau zona dengan kondisi serupa dan mengalami tekanan selektif yang sebanding.
Dengan kata lain, spesies memecahkan masalah dengan cara yang sama, meskipun tidak secara sadar, tentu saja.
Proses ini disebut evolusi konvergen. Beberapa penulis lebih suka memisahkan evolusi konvergen dari paralel.
Evolusi konvergen atau konvergensi mengarah pada pembentukan kesamaan dangkal yang terjadi melalui jalur perkembangan diferensial. Paralelisme, di sisi lain, melibatkan jalur perkembangan yang serupa.
Contoh
-Bentuk fusiform pada hewan air
Pada zaman Aristotelian, penampakan ikan dan paus yang berbentuk gelendong dianggap cukup untuk mengelompokkan kedua organisme ke dalam kategori “ikan” yang luas dan tidak tepat.
Namun, ketika kita dengan hati-hati menganalisis struktur internal kedua kelompok, kita dapat menyimpulkan bahwa kemiripan itu hanya eksternal dan dangkal.
Dengan menerapkan pemikiran evolusioner, kita dapat berasumsi bahwa, selama jutaan tahun, kekuatan evolusioner memberi manfaat pada peningkatan frekuensi individu akuatik yang menunjukkan bentuk khusus ini.
Kita juga dapat berasumsi bahwa morfologi fusiform ini memberikan beberapa manfaat, seperti meminimalkan gesekan dan meningkatkan kapasitas penggerak di lingkungan perairan.
Ada kasus kesamaan yang sangat khusus antara dua kelompok hewan air : lumba – lumba dan ichthyosaurus yang sekarang sudah punah. Jika pembaca yang penasaran mencari gambar kelompok sauropsida terakhir ini, mereka dapat dengan mudah mengira itu lumba-lumba.
-Gigi di anurans
Fenomena yang dapat menyebabkan munculnya analogi adalah kembalinya suatu karakter ke bentuk leluhurnya. Secara sistematis, peristiwa ini dapat membingungkan, karena tidak semua spesies keturunan akan menunjukkan karakteristik atau sifat yang sama.
Ada beberapa spesies katak yang, dengan pembalikan evolusioner, memperoleh gigi di rahang bawah. Kondisi “normal” katak adalah tidak adanya gigi, meskipun nenek moyang mereka memilikinya.
Dengan demikian, akan keliru untuk berpikir bahwa gigi katak aneh ini homolog dengan gigi kelompok hewan lain, karena mereka tidak memperolehnya dari nenek moyang yang sama.
-Mirip antara marsupial Australia dan mamalia Amerika Selatan
Kesamaan yang ada antara kedua kelompok hewan berasal dari nenek moyang yang sama – mamalia -, tetapi mereka diperoleh secara berbeda dan independen dalam kelompok mamalia metatherian Australia dan mamalia eutherian Amerika Selatan.
Kaktus
Contoh-contoh analogi dan homologi tidak hanya terbatas pada dunia hewan , peristiwa-peristiwa ini tersebar di seluruh pohon kehidupan yang kompleks dan rumit.
Pada tumbuhan , ada serangkaian adaptasi yang memungkinkan toleransi terhadap lingkungan gurun, seperti batang sukulen, batang kolumnar, duri dengan fungsi pelindung dan pengurangan yang cukup besar pada permukaan daun (daun).
Namun, tidak benar untuk mengelompokkan semua tanaman yang memiliki karakteristik ini sebagai kaktus karena individu yang membawanya tidak memperolehnya dari nenek moyang yang sama.
Faktanya, ada tiga famili phanerogam yang berbeda: Euphorbiaceae, Cactaceae, dan Asclepiadaceae, yang perwakilannya secara konvergen memperoleh adaptasi terhadap lingkungan kering.
Konsekuensi membingungkan struktur analog dengan yang homolog
Dalam biologi evolusioner, dan di cabang biologi lainnya , konsep homologi adalah fundamental, karena memungkinkan kita untuk menetapkan filogeni makhluk organik – salah satu tugas paling mencolok dari ahli biologi saat ini.
Harus ditekankan bahwa hanya karakteristik homolog yang cukup mencerminkan nenek moyang organisme yang sama.
Pertimbangkan bahwa dalam penelitian tertentu kita ingin menjelaskan sejarah evolusi tiga organisme: burung, kelelawar, dan tikus. Jika kita mengambil, misalnya, karakteristik sayap untuk merekonstruksi filogeni kita, kita akan sampai pada kesimpulan yang salah.
Mengapa? Karena burung dan kelelawar memiliki sayap dan kita akan berasumsi bahwa mereka lebih terkait satu sama lain daripada masing-masing dengan tikus. Namun, kita tahu apriori bahwa tikus dan kelelawar adalah mamalia, jadi mereka lebih terkait satu sama lain daripada masing-masing dengan burung.
Kemudian, kita harus mencari karakteristik homolog yang memungkinkan kita untuk menjelaskan pola dengan benar. Misalnya, adanya rambut atau kelenjar susu.
Menerapkan visi baru ini kita akan menemukan pola hubungan yang benar: kelelawar dan tikus lebih berhubungan satu sama lain daripada masing-masing dengan burung.
Referensi
- Arcas, LP (1861). Unsur zoologi . Percetakan Gabriel Alhambra.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan Biologi . Ed. Medis Panamerika.
- Balai, BK (Red.). (2012). Homologi: Dasar hierarki biologi komparatif . Pers Akademik.
- Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi . McGraw-Hill.
- Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Konsep homologi sebagai dasar untuk mengevaluasi mekanisme perkembangan: mengeksplorasi perhatian selektif di seluruh rentang kehidupan. Psikobiologi perkembangan , 55 (1), 76-83.
- Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Biologi tumbuhan (Vol. 2). saya terbalik.
- Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi . Proyek Selatan.
