Contoh Struktur Homolog

Struktur homolog adalah contoh dari suatu organ atau tulang yang muncul pada hewan yang berbeda, yang menjadi penekanannya adalah kesamaan anatomi menunjukkan keturunan dari satu nenek moyang. Dengan kata lain, itu ketika hewan yang sangat berbeda memiliki tulang yang muncul sangat mirip dalam bentuk atau fungsi dan tampaknya berkaitan.

Pengertian

Struktur homolog adalah bagian dari organisme biologis yang memiliki nenek moyang yang sama, sedangkan struktur analog melakukan fungsi yang serupa. 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 hidup.

Dalam dua spesies, suatu sifat didefinisikan homolog jika diturunkan dari satu nenek moyang yang sama. Ini mungkin telah dimodifikasi secara ekstensif dan tidak selalu memiliki fungsi yang sama.

Mengenai analog, beberapa penulis sering menggunakan istilah homoplasia secara sinonim dan bergantian untuk merujuk pada struktur serupa yang ada pada dua atau lebih spesies dan tidak memiliki nenek moyang yang sama.

Sebaliknya, dalam sumber lain, istilah analog digunakan untuk menunjukkan 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 bagus dari fakta ini.

Pada manusia dan buaya kita dapat membedakan lima jari, akan tetapi badak mempunyai struktur dengan tiga jari yang tidak homolog, karena kondisi ini telah berkembang secara independen.

Penerapan istilah-istilah ini tidak terbatas pada morfologi individu, mereka juga dapat digunakan untuk menggambarkan karakteristik seluler, fisiologis, molekuler, dll.

Struktur homolog pada Hewan

Berikut ini adalah beberapa contoh dari struktur homolog.

  • Sirip lumba-lumba, sayap burung, kaki kucing, dan lengan manusia dianggap struktur homolog. Sedangkan manusia memiliki tulang seperti humerus, ulna, radius, tulang pergelangan tangan, dan jari-jari, fitur ini muncul sebagai bentuk mirip tulang pada hewan lainnya. Kelelawar, paus, dan hewan lainnya memiliki struktur homolog sangat mirip, menunjukkan bahwa makhluk-makhluk ini semua memiliki nenek moyang yang sama.
  • Tulang ekor pada manusia yang dinamakan demikian karena itu adalah struktur homolog ke bagian awal ekor kebanyakan hewan, seperti monyet. Hal ini dikenal sebagai “vestigial” karena itu adalah sisa-sisa terakhir yang dulunya memiliki ekor.
  • Semua moluska memiliki “kaki” yang mereka gunakan untuk melakukan perjalanan. Kaki ini homolog meskipun mungkin tidak tampak langsung – pemeriksaan yang dekat menunjukkan bahwa dari segi bentuk dan fungsi, gastropoda, cumi, dan kerang berbagi struktur kesamaan homolog ini.
  • Mamalia berbagi struktur homolog dari vertebra yang sama. Misalnya, meskipun tinggi, jerapah memiliki jumlah yang sama dari tulang leher (tujuh) bersama paus raksasa dan manusia kecil.
  • Manusia, anjing, dan kucing semua memiliki tulang panggul yang sama, yang merupakan struktur homolog ke sepasang vestigial tulang yang dimiliki ular. Tulang-tulang ini merupakan sisa terakhir pelvis, tanpa kaki untuk menempelkan.
  • Semua organisme mengandung membran plasma homolog dengan apa yang disebut fosfolipid bi-layer.
  • Pergelangan tangan tulang manusia adalah homolog dengan struktur kebanyakan hewan lain, termasuk lumba-lumba dan burung. Struktur homolog pada panda tampak seperti embel-embel keenam, tetapi sebenarnya tulang pergelangan yang dimodifikasi membantu beruang panda memilih daun dari pohon-pohon yang lebih cekatan.
  • Sebuah tulang pendengaran yang ada di dalam telinga mamalia adalah struktur homolog dengan tulang rahang reptil (termasuk dinosaurus) serta tulang rahang spesies ikan yang masih ada saat ini.
  • Karpal, metakarpal, dan falang tangan manusia memiliki struktur homolog dalam berbagai hewan, dan mereka tidak semua mamalia. Misalnya, fitur ini terlihat pada penguin dan reptil serta mamalia dimana manusia yang lebih dekat kekerabatannya.
  • Kode genetik di antara semua makhluk hidup adalah homolog – sangat mirip meskipun ada kode genetik lainnya. Hal ini menunjukkan nenek moyang yang sama.
  • Tawon dan lebah memiliki sengatan yang dapat mereka gunakan ketika mereka merasa bahwa mereka berada dalam bahaya. Namun, ini adalah struktur homolog dengan ovipositor organisme lainnya – fitur yang memungkinkan organisme ini untuk bertelur.

Bentuk -Fusiform pada hewan air

Pada zaman Aristoteles, penampilan ikan dan paus yang berbentuk gelendong dianggap cukup untuk mengelompokkan kedua organisme ke dalam kategori “ikan” yang luas dan tidak tepat.

Namun, ketika kita menganalisis dengan hati-hati struktur internal kedua kelompok, kita dapat menyimpulkan bahwa kemiripan hanya bersifat eksternal dan dangkal.

Dengan menerapkan pemikiran evolusioner, kita dapat berasumsi bahwa, selama jutaan tahun, kekuatan evolusioner mendapat manfaat dari peningkatan frekuensi individu air yang menunjukkan bentuk khusus ini.

Kita juga dapat berasumsi bahwa morfologi fusiform ini memberikan beberapa manfaat, seperti meminimalkan gesekan dan meningkatkan kapasitas gerak di lingkungan perairan.

Ada kasus kemiripan yang sangat khusus antara dua kelompok hewan air: lumba-lumba dan ichthyosaurus yang sekarang sudah punah. Jika pembaca yang penasaran ingin mencari gambar dari kelompok sauropsid terakhir ini, mereka dapat dengan mudah salah mengira itu sebagai lumba-lumba.

Gigi di anuran

Fenomena yang dapat menyebabkan munculnya analog adalah kembalinya karakter ke bentuk leluhurnya. Dalam sistematika, peristiwa ini bisa membingungkan, karena tidak semua spesies keturunan akan menampilkan ciri atau ciri yang sama.

Ada beberapa spesies katak yang, secara evolusi, memperoleh gigi di rahang bawah. Kondisi katak “normal” adalah tidak adanya gigi, meskipun nenek moyang mereka yang sama memilikinya.

Jadi, keliru jika berpikir bahwa gigi katak aneh ini homolog dibandingkan dengan gigi kelompok hewan lain, karena mereka tidak memperolehnya dari satu nenek moyang yang sama.

Mirip antara marsupial Australia dan mamalia Amerika Selatan

Kesamaan yang ada di 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 analog dan homolog tidak terbatas hanya pada kingdom 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 permukaan daun (daun).

Namun, tidaklah benar untuk mengelompokkan semua tumbuhan yang memiliki ciri-ciri tersebut sebagai kaktus karena individu yang membawanya tidak memperolehnya dari nenek moyang yang sama.

Faktanya, ada tiga keluarga phanerogams yang berbeda: Euphorbiaceae, Cactaceae, dan Asclepiadaceae, yang perwakilannya secara konvergen beradaptasi dengan lingkungan yang gersang.

Identifikasi struktur homolog dan analog

Meskipun istilah homologi dan analogi mudah untuk didefinisikan, namun tidak mudah untuk didiagnosis.

Secara umum, ahli biologi menyatakan bahwa struktur tertentu homolog satu sama lain, jika ada korespondensi dalam posisi relatif terhadap bagian tubuh lainnya dan korespondensi dalam struktur, dalam hal strukturnya 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 ada analog?

Dalam kebanyakan kasus – tetapi tidak semua – spesies dengan karakteristik serupa menghuni wilayah atau zona dengan kondisi serupa dan tunduk pada tekanan selektif yang sebanding.

Dengan kata lain, spesies tersebut 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 atau konvergensi konvergen mengarah pada pembentukan kesamaan dangkal yang terjadi melalui jalur perkembangan diferensial. Paralelisme, di sisi lain, melibatkan jalur perkembangan yang serupa.

Dampak membingungkan struktur analog dengan struktur homolog

Dalam biologi evolusioner, dan dalam cabang biologi lainnya, konsep homologi adalah fundamental, karena memungkinkan kita untuk menetapkan filogeni makhluk hidup – salah satu tugas paling mencolok dari ahli biologi saat ini.

Harus ditekankan bahwa hanya karakteristik homolog yang secara memadai mencerminkan nenek moyang organisme yang sama.

Pertimbangkan bahwa dalam studi tertentu kami ingin menjelaskan sejarah evolusi tiga organisme: burung, kelelawar, dan tikus. Jika kita mengambil, misalnya, karakteristik sayap untuk membangun kembali 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 satu sama lain dengan tikus. Namun, kita mengetahui secara apriori bahwa tikus dan kelelawar adalah mamalia, jadi mereka lebih terkait satu sama lain daripada satu sama lain dengan burung.

Kemudian, kita harus mencari karakteristik homolog yang memungkinkan kita menjelaskan polanya dengan benar. Misalnya adanya rambut atau kelenjar susu.

Dengan menerapkan visi baru ini, kita akan menemukan pola hubungan yang benar: kelelawar dan tikus lebih terkait satu sama lain daripada satu sama lain dengan burung.

Sekarang bahwa Anda telah melihat contoh-contoh struktur homolog, Anda dapat mengamati banyak contoh yang berbeda di alam.