HOMOPLASIA คืออะไร? (พร้อมตัวอย่าง) - ชีววิทยา

homoplasy (มาจากภาษากรีก "ตุ๊ด" ซึ่งหมายความว่า เดียวกันและ "plasis" วิธีที่มีความหมายในรูปแบบเดียวกัน) เป็นพื้นฐานที่ใช้ร่วมกันโดยทั้งสองชนิดหรือมากกว่า แต่คุณลักษณะนี้จะไม่ได้อยู่ในบรรพบุรุษร่วมกันของพวกเขา พื้นฐานสำหรับการกำหนด homoplasia คือความเป็นอิสระทางวิวัฒนาการ

Homoplasia ระหว่างโครงสร้างเป็นผลมาจากวิวัฒนาการที่มาบรรจบกันการขนานกันหรือการพลิกกลับของวิวัฒนาการ แนวคิดนี้แตกต่างจาก homology ซึ่งลักษณะหรือลักษณะร่วมกันของกลุ่มสปีชีส์นั้นได้รับการถ่ายทอดมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน

วิวัฒนาการมาบรรจบกัน: ในภาพเราเห็น ichthyosaur ซึ่งคล้ายกันมากทั้งในทางนิเวศวิทยาและทางสัณฐานวิทยากับปลาโลมา ที่มา: ผู้สร้าง: Dmitry Bogdanov

homoplasia คืออะไร?

ในสาขากายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบความคล้ายคลึงกันระหว่างส่วนต่างๆของสิ่งมีชีวิตสามารถประเมินได้ในแง่ของบรรพบุรุษหน้าที่และลักษณะที่ปรากฏ

อ้างอิงจาก Kardong (2006) เมื่อตัวละครสองตัวมีต้นกำเนิดร่วมกันจึงถูกกำหนดให้เป็นเหมือนกัน ถ้าความคล้ายคลึงกันในแง่ของฟังก์ชันกระบวนการทั้งสองจะกล่าวว่าคล้ายคลึงกัน สุดท้ายถ้าลักษณะโครงสร้างคล้ายกันแสดงว่าเป็นโฮโมพลาเซีย

อย่างไรก็ตามผู้เขียนคนอื่น ๆ ให้ความรู้สึกที่กว้างกว่ากับแนวคิดนี้ (ซ้อนทับกับการเปรียบเทียบ) ซึ่งครอบคลุมถึงความคล้ายคลึงกันระหว่างสิ่งมีชีวิตสองชนิดหรือมากกว่าที่ไม่มีต้นกำเนิดร่วมกัน ในแนวคิดนี้ความเป็นอิสระเชิงวิวัฒนาการของเหตุการณ์ที่โดดเด่น

ที่มาของคำ

ในอดีตคำศัพท์ทั้งสามนี้ถูกใช้ตั้งแต่สมัยก่อนยุคดาร์วินโดยไม่มีความหมายเชิงวิวัฒนาการ หลังจากการมาถึงของดาร์วินและการพัฒนาแบบทวีคูณของทฤษฎีวิวัฒนาการคำศัพท์ดังกล่าวได้รับสีสันใหม่และความคล้ายคลึงกันได้รับการตีความในแง่ของวิวัฒนาการ

Homoplasia เป็นคำที่สร้างขึ้นโดย Lankester ในปีพ. ศ. 2413 เพื่ออ้างถึงการเพิ่มขึ้นของลักษณะที่คล้ายคลึงกันในเชื้อสายต่างๆ

จอร์จเกย์ลอร์ดซิมป์สันในส่วนของเขาเสนอความแตกต่างของความคล้ายคลึงในการเปรียบเทียบการล้อเลียนและความคล้ายคลึงแบบสุ่มแม้ว่าในปัจจุบันจะถือว่าเป็นตัวอย่างของการบรรจบกัน

ประเภทของ homoplasia

ตามเนื้อผ้าโฮโมลาเซียถูกจำแนกออกเป็นวิวัฒนาการแบบบรรจบกันแนวทางวิวัฒนาการและการพลิกกลับของวิวัฒนาการ

บทวิจารณ์ของ Patterson (1988) มีจุดมุ่งหมายเพื่อชี้แจงการใช้คำว่าบรรจบกันและแนวขนานเนื่องจากมักจะทำให้สับสนหรือตีความผิดได้ สำหรับผู้เขียนบางคนความแตกต่างนั้นเป็นเพียงการกำหนดเองและพวกเขาชอบใช้คำทั่วไปว่า homoplasia

คนอื่น ๆ แนะนำว่าแม้ว่าความแตกต่างระหว่างคำศัพท์จะไม่ชัดเจนนัก แต่ก็มีความแตกต่างกันโดยส่วนใหญ่ในความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง ตามมุมมองนี้เมื่อเชื้อสายที่นำเสนอลักษณะคล้ายคลึงกันอยู่ห่างไกลกันมันก็เป็นการบรรจบกัน ในทางตรงกันข้ามถ้าเชื้อสายมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดมันเป็นเส้นขนาน

ประเภทที่สามคือการกลับตัวโดยที่ลักษณะมีวิวัฒนาการและเมื่อเวลาผ่านไปจะกลับสู่สถานะเริ่มต้นหรือสถานะบรรพบุรุษ ตัวอย่างเช่นปลาโลมาและสัตว์จำพวกวาฬอื่น ๆ ได้พัฒนาร่างกายที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการว่ายน้ำซึ่งชวนให้นึกถึงบรรพบุรุษของสัตว์น้ำที่มีวิวัฒนาการมาเมื่อหลายล้านปีก่อน

การกลับตัวในระดับสัณฐานมักจะหายากและยากที่จะระบุ อย่างไรก็ตามการพลิกกลับของวิวัฒนาการระดับโมเลกุลซึ่งก็คือในระดับของยีนนั้นเกิดขึ้นบ่อยมาก

Homoplasias: ความท้าทายก่อนการสร้างประวัติศาสตร์วิวัฒนาการใหม่

เมื่อสร้างประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของเชื้อสายที่แตกต่างกันขึ้นใหม่จำเป็นต้องทราบว่าลักษณะใดเป็นลักษณะที่คล้ายคลึงกันและลักษณะใดที่เป็น homoplasies อย่างง่าย

หากเราประเมินความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มต่างๆที่ปล่อยให้ตัวเองถูกชี้นำโดย homoplasies เราจะได้ผลลัพธ์ที่ผิดพลาด

ตัวอย่างเช่นหากเราประเมินสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมปลาวาฬและปลาในแง่ของแขนขาที่มีรูปร่างครีบที่ถูกดัดแปลงเราจะได้ข้อสรุปว่าปลาและปลาวาฬมีความสัมพันธ์กันมากกว่าทั้งสองกลุ่มคือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ดังที่เราทราบประวัติความเป็นมาของกลุ่มเหล่านี้โดยสังเขป - เรารู้ว่าปลาวาฬเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม - เราสามารถสรุปได้อย่างง่ายดายว่าการเกิดวิวัฒนาการทางสมมุติ (ความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างปลากับปลาวาฬ) เป็นความผิดพลาด

อย่างไรก็ตามเมื่อเราประเมินกลุ่มที่มีความสัมพันธ์ไม่ชัดเจน homoplasies จะสร้างความไม่สะดวกที่อธิบายได้ไม่ยาก

ทำไม homoplasies จึงมีอยู่?

จนถึงตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าโดยธรรมชาติแล้ว "สิ่งที่ปรากฏสามารถหลอกลวงได้" ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มีความคล้ายคลึงกัน - ในลักษณะเดียวกับที่คนสองคนอาจมีความคล้ายคลึงกันทางร่างกาย แต่ไม่เกี่ยวข้องกัน น่าแปลกที่ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นบ่อยมากในธรรมชาติ

แต่ทำไมถึงนำเสนอ? ในกรณีส่วนใหญ่ homoplasia เกิดขึ้นจากการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน นั่นคือเชื้อสายทั้งสองอยู่ภายใต้แรงกดดันในการคัดเลือกที่คล้ายคลึงกันซึ่งนำไปสู่การแก้ "ปัญหา" ในลักษณะเดียวกัน

ลองกลับไปที่ตัวอย่างของปลาวาฬและปลา แม้ว่าเชื้อสายเหล่านี้จะแยกจากกันอย่างชัดเจน แต่ทั้งคู่ต้องเผชิญกับสิ่งมีชีวิตในน้ำ ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงชอบเนื้อครีบฟูซิฟอร์มที่เคลื่อนที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในแหล่งน้ำ

แนวคิดการปรับโครงสร้าง: homologies ลึก

ความก้าวหน้าในการพัฒนาชีววิทยาทุกครั้งจะแปลเป็นความรู้ใหม่สำหรับวิวัฒนาการ - และอณูชีววิทยาก็ไม่มีข้อยกเว้น

ด้วยเทคนิคการจัดลำดับแบบใหม่ทำให้สามารถระบุยีนจำนวนมหาศาลและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องได้ นอกจากนี้ชีววิทยาพัฒนาการทางวิวัฒนาการยังมีส่วนในการปรับปรุงแนวคิดเหล่านี้ให้ทันสมัย

ในปีพ. ศ. 2520 ฌอนคาร์โรลล์และผู้ทำงานร่วมกันได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันอย่างลึกซึ้งซึ่งหมายถึงเงื่อนไขที่การเติบโตและการพัฒนาของโครงสร้างในเชื้อสายที่แตกต่างกันมีกลไกทางพันธุกรรมที่เหมือนกันซึ่งพวกเขาได้รับมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน

ยกตัวอย่างดวงตาในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลัง ดวงตาเป็นเซลล์รับแสงที่ซับซ้อนซึ่งเราพบในสัตว์กลุ่มต่างๆ อย่างไรก็ตามเป็นที่ชัดเจนว่าบรรพบุรุษร่วมกันของสัตว์เหล่านี้ไม่ได้มีดวงตาที่ซับซ้อน ลองนึกถึงดวงตาของเราและของสัตว์จำพวกเซฟาโลพอดพวกมันต่างกันอย่างสิ้นเชิง

แม้จะมีความแตกต่าง แต่ดวงตาก็มีบรรพบุรุษที่ลึกซึ้งเนื่องจาก opsins พัฒนามาจาก opsin บรรพบุรุษและการพัฒนาของดวงตาทั้งหมดถูกควบคุมโดยยีนเดียวกัน: Pax 6

ดวงตาเหมือนกันหรือบรรจบกัน? คำตอบคือทั้งสองอย่างขึ้นอยู่กับระดับที่คุณประเมินสถานการณ์

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและกระเป๋าหน้าท้อง: การแผ่รังสีของการบรรจบกัน

ตัวอย่างของโฮโมพลาเซียมีอยู่มากมายในธรรมชาติ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งคือการบรรจบกันระหว่างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจากรกของอเมริกากับกระเป๋าหน้าท้องของออสเตรเลีย - สองสายเลือดที่แยกจากกันมากว่า 130 ล้านปีก่อน

ในทั้งสองสภาพแวดล้อมเราพบรูปร่างที่คล้ายกันมาก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแต่ละตัวดูเหมือนจะมี "เทียบเท่า" ในแง่ของสัณฐานวิทยาและนิเวศวิทยาในออสเตรเลีย นั่นคือช่องที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอาศัยอยู่ในอเมริกาในออสเตรเลียถูกครอบครองโดยกระเป๋าที่คล้ายกัน

ไฝในอเมริกาสอดคล้องกับตุ่นกระเป๋าหน้าท้องของออสเตรเลียตัวกินมดกับหนู (Myrmecobius fasciatus) เมาส์ไปยังหนูมาซูเปียล (วงศ์ Dasyuridae) สัตว์จำพวกลิงกับแตงกวา (Phalanger maculatus) หมาป่ากับหมาป่าแทสเมเนียนและอื่น ๆ

อ้างอิง

ดูลิตเติ้ล RF (1994) วิวัฒนาการที่มาบรรจบกัน: จำเป็นต้องมีความชัดเจน แนวโน้มทางวิทยาศาสตร์ชีวเคมี, 19 (1), 15-18.
Greenberg, G. , & Haraway, MM (1998). จิตวิทยาเปรียบเทียบ: หนังสือคู่มือ เลดจ์
การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
ไคลแมน, RM (2016). สารานุกรมชีววิทยาวิวัฒนาการ. สำนักพิมพ์วิชาการ.
Losos, JB (2013). คู่มือ Princeton สู่วิวัฒนาการ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน
McGhee, GR (2554). วิวัฒนาการที่มาบรรจบกัน: รูปแบบที่ จำกัด สวยงามที่สุด MIT Press
ข้าวส. (2552). สารานุกรมแห่งวิวัฒนาการ. สำนักพิมพ์ Infobase.
Sanderson, MJ, & Hufford, L. (Eds.) (สิบเก้าสิบหก) Homoplasy: การเกิดซ้ำของความคล้ายคลึงกันในวิวัฒนาการ เอลส์
Starr, C. , Evers, C. , & Starr, L. (2010). ชีววิทยา: แนวคิดและการประยุกต์ใช้โดยไม่มีสรีรวิทยา การเรียนรู้ Cengage
Stayton CT (2015). วิวัฒนาการบรรจบกันหมายถึงอะไร? การตีความการบรรจบกันและผลกระทบในการค้นหาข้อ จำกัด ของวิวัฒนาการ โฟกัสอินเทอร์เฟซ, 5 (6), 20150039
Tobin, AJ, & Dusheck, J. (2005). ถามเกี่ยวกับชีวิต การเรียนรู้ Cengage
Wake, DB, Wake, MH, & Specht, CD (2011) Homoplasy: ตั้งแต่การตรวจจับรูปแบบไปจนถึงการกำหนดกระบวนการและกลไกของวิวัฒนาการ วิทยาศาสตร์, 331 (6020), 1032-1035
Zimmer, C. , Emlen, DJ, & Perkins, AE (2013) วิวัฒนาการ: ทำให้รู้สึกถึงชีวิต CO: โรเบิร์ตส์

HOMOPLASIA คืออะไร? (พร้อมตัวอย่าง) - ชีววิทยา - 2026