מהי תכונה הומולוגית?

אורגניזמים קשורים חולקים תכונות דומות. את כל יונקים, למשל, יש פרוות ובלוטות חלב, בין היתר.

תכונות משותפות אלו עשויות להיות דומות בקרב אורגניזמים קשורים, כמו זנב חתולים, כלבים וקופים. או שהם עשויים להשתנות, כמו עצמות שורש כף היד של לווייתנים ובני אדם. מבנים משותפים אלה נקראים תכונות הומולוגיות.

תכונות הן מאפיינים שניתן לעבור בירושה או להעביר מהורה לצאצא. ההגדרה ההומולוגית בביולוגיה פירושה "דמיון במבנים פנימיים או כרומוזומליים."

אז תכונות הומולוגיות הן דמיון משותף בין מינים שונים אך קשורים.

מבנים הומולוגיים מורפולוגית פירושם מינים שונים עם מבנים דומים כגון עצמות או איברים, מכיוון שהגנים למבנים אלה עוברים בירושה מאב קדמון משותף. ה מבנים הומולוגיים עשוי או לא יכול לשרת את אותה פונקציה באורגניזמים שונים.

הומולוגיה אונטוגנטית מתבונן בעוברים של אורגניזמים קשורים. לדוגמא, בשלב מסוים כל חברי Chordata מציגים זנב ליד פי הטבעת, חוט עצב חלול, סיבי שריר מסודרים בצרורות ונוטקורד עשוי סחוס. האקורדטים המוקדמים יותר, ככל הנראה פחות מפותחים, מציגים מאפיינים אלה כמבוגרים ואילו המתקדמים יותר אקורדים רק מציגים חלק מהמאפיינים הללו (הנוטקורד והזנב) בצורה העוברית.

מבנים כרומוזומליים הומולוגיים כלומר כרומוזומים הנושאים אותו הדבר חומר גנטי, גם אם הביטוי של החומר הגנטי שונה. לדוגמה, מאפיינים תורשתיים כמו שיער או צבע עיניים עשויים להיות שונים מאדם לאדם, אך המיקום של הגן / ים השולטים בצבע השיער או בצבע העיניים ימצא באותה המיקום אצל כולם גנום. ככל שרצפי ה- DNA דומים יותר, כך הקשר בין המינים השונים קרוב יותר.

דוגמאות למבנים הומולוגיים נעים בין עצמות אצבעות הידיים האנושיות וכנפי העטלף לרגליים של עכברים, תנינים ושאר חוליות בעלי ארבע רגליים. העלים המתוקנים של צמחים טורפים, קקטוסים ופוינסטיות הם דוגמה נוספת, כמו גם מבני השלד של לווייתנים ויונקי דבש.

ידיים אנושיות לעומת כנפי עטלף

השוואת אמות הידיים והידיים למבנה כנפי העטלף מציגות מבני עצם זהים, למרות שהעצמות שונות בגודלן. הסידור והדפוס הכללי של העצמות זהים.

טטרופודים: בעלי חוליות ארבע רגליים

לחולייתנים בעלי ארבע רגליים יש שלוש עצמות זהות בגפיים: הרדיוס, האולנה והגוף. עצמות אלו אמנם שונות בגודלן בשל צרכיהן הסביבתיים השונים, אך בעלי חיים מגוונים כמו צפרדעים, ארנבות, ציפורים, בני אדם ולטאות חולקים את מבני העצם הללו.

אותה קבוצה של עצמות ניתן לראות גם במאובנים הדבוניים של Eusthenopteron, המצביע על קשר לטטרפודים מודרניים.

צמחים טורפים, קקטוסים ופוינטסטיות

מבנים הומולוגיים אינם מוגבלים לבעלי חיים. צורת הקנקן של צמחי הכד, המלכודות הדומות לסת של הוונוס, קוצי הקקטוסים והעלים האדומים של הפוינסטיה החלו לפני דורות רבים כעלים.

לווייתנים ויונקי דבש

למרות ההבדלים הברורים שלהם בגודל ובמראה שלהם, שלא לומר דבר מבית הגידול שלהם, לווייתנים ועופות יונקי הדבש חולקים מבנים גרמיים שלדיים.

צלעות, פלנגות, מבני זרוע, גולגולת ורגליים מראים כי לווייתנים ויונקי דבש יורדים מאב קדמון משותף.

מבנים אנלוגיים ההגדרה אומרת שמבנים אנלוגיים דומים מסיבות שאינן קשורות. לדוגמא, לאורגניזמים רבים יש כנפיים. בעלי חיים כמו פרפרים, פטרודקטילים, ציפורים ועטלפים עפים כולם מכיוון שיש להם כנפיים, אבל הם לא קשורים רק בגלל שיש להם כנפיים. כנפיים התפתח באופן עצמאי גם בחרקים וגם בזוחלים.

ציפורים ועטלפים חולקים אב קדמון משותף (ארבע גפיים) ולכן הם הומולוגיים לארבעה גפיים. לעומת זאת, השוואה בין מבני שלד הכנף שלהם מראה כי הכנפיים שלהם אנלוגיות ולא הומולוגיות. כנפיים בציפורים ובעטלפים התפתחו באופן עצמאי, לא משום שהם חולקים קדמון עם כנפיים או מבנה העצם שהתפתח בסופו של דבר לכנפיים.