Homologní organismy. Podobná těla
HOMOLOGICKÉ ORGÁNY- (Řecká homologos souhláska, odpovídající) - orgány různých živočichů nebo rostlin, které si navzájem odpovídají strukturou, bez ohledu na funkci, kterou vykonávají, vyvíjející se z podobných základů a mající společný původ.
Homologie nebo homoologie je základním pojmem ve srovnávací anatomii (viz), kde se používá k vytvoření vzájemného příbuzenství a původu různé organismy od společného předka v procesu evolučního vývoje. Srovnání G. o. u různých zvířat a lidí poskytuje materiál pro stanovení směru adaptivní evoluce organický svět a vyjasnění obecné vzory evoluční vývoj (viz Evoluční doktrína). Funkce G. o. U různých živočichů může být stejná (například funkce srdce u různých obratlovců), ale může se také lišit. Klasický příklad G. o. slouží jako kostra předních končetin některých obratlovců a horních končetin člověka (obr.). Funkce končetin obratlovců může být stejná (chůze) a různá (létání u ptáků a netopýři, plavání u kytovců, hrabání v krtcích, chytání u opic, produktivní činnost u lidí). V botanice jsou rostliny také rozlišovány jako genomika: pupenové šupiny, listy, úponky, trny a části květů. Podle Remana (A. Reman, 1956) lze pro určení geografického objektu rozlišit tři kritéria – kritérium polohy, kritérium zvláštní kvality a kritérium spojení prostřednictvím mezilehlých forem.
Vnější podobnost může být způsobena i stejnou funkcí orgánů s různou strukturou a původem; takové orgány se nazývají analogické (viz Analogické orgány). Srovnání G. o. mohou být provedeny ve stejném organismu mezi sériově se opakujícími orgány, například segmentálními orgány (obratle, nervy) nebo předními (hrudními) a zadními (pánevními) končetinami. Takový G. o. ve stejném organismu se nazývají homodynamické. Kromě toho se rozlišuje homotypie, kompatibilita pravého a levého orgánu u bilaterálně symetrických zvířat, a homonomie, vztah mezi orgány stejného jména, například prsty. Často G. o. se nazývají homogenní a orgány, které se vyvíjejí v různých příbuzných větvích paralelně, ale nezávisle na sobě, se nazývají homologní nebo homoplastické.
Doktrína G. o. hrál velkou roli v dějinách biologie a medicíny. Srovnání G. o. tvořily základ pro důležitá teoretická zobecnění. Srovnání G. o. umožnila objasnit směry evolučního vývoje (pokrok a regrese) a pochopit význam zakrnělých orgánů u člověka (viz Zakrnělé orgány), jakož i fylogenetickou podmíněnost výskytu vrozených vývojových vad u člověka (viz).
Bibliografie Gilyarov M. S. Moderní reprezentace o homologii, Usp. moderní, biol., t. 57, v. 2, str. 300, 1964, bibliogr.; Shmalgauzen I.I. Základy srovnávací anatomie obratlovců, str. 14, M., 1947; Remane A. Die Grundlagen des natiirlichen Systems der vergleichenden Anatomie und der Phyloge-netik, Lpz., 1956, Bibliogr.
B. S. Matvejev.
Analogy_Homology
Analogická tělesa/Konvergence
Homologní orgány/divergence
výsledek Konvergence
Podobná těla
Křídla ptáků jsou upravené přední končetiny, křídla hmyzu jsou záhyby chitinózního krytu
Dýchací orgány ryb a korýšů (žábry), suchozemských obratlovců (plíce) a hmyzu (průdušnice) mají také odlišný původ: rybí žábry jsou útvary spojené s vnitřní kostra, žábry korýšů pocházejí z vnější vrstvy, plíce obratlovců jsou výrůstky trávicí trubice, průdušnice hmyzu je systém trubic vyvinutých z vnější vrstvy.
Zjednodušený tvar těla vodní savci- velryby, delfíni a ryby.
Hroznové úponky (vytvořené z výhonků) a hrachové úponky (upravené listy)
Třeň dřišťálu obecného vzniká z listů; bílý akátový trn - z palistů; B – trn hlohu – z výhonku; – ostružinový trn – z kůry
Stavba oka suchozemských obratlovců a hlavonožci. U chobotnice se čočka čočky přibližuje nebo vzdaluje od sítnice; jeho oko je zaostřeno jako čočka fotoaparátu: U lidí je čočka pevně fixována, ale může změnit své zakřivení kvůli kontrakci speciálních svalů. U lidí, stejně jako u všech obratlovců, jsou oči výrůstky základního mozku u chobotnice, byly vytvořeny ze skořápky těla.
Rybí žábry (tvořené z kostí) a žábry korýšů (tvořené z vnějšího obalu)
Plíce suchozemských obratlovců (výrůstky trávicí trubice) a průdušnice hmyzu (výrůstky kůže)
Hrabací končetina krtonožka a krtek
10. Žábry larev vážek a žábry ryb
Výsledek divergence
Homologní orgány
Kosterní stavba přední končetiny zástupců různé čety savci: velryba; obří pásovec; červená noční; gorily; krtek; lachtan; Koně Převalského.
Sluchové kůstky středního ucha: kostnaté ryby; plaz; savců.
Zpeřeně složený list - palisty; úponky hrachu; Nepenthes džbány; šupiny na oddenku; stonkové šupiny přesličky; trny dřišťálu, kaktusu, šípků; pupenové šupiny, tyto útvary jsou modifikacemi listové čepele. Postupný přechod od tyčinek k okvětním lístkům v květu bílého leknínu.
Stonek - oddenky konvalinky, kosatec, pšeničná tráva; bramborová hlíza, cibule, trny hlohu.
Kostra přední končetiny obratlovců: lidská ruka, končetina velryby, l Prosím, netopýr, vyhynulý létající ještěr, prsní ploutev ryb, vyhynulý vodní ještěr.
Lidské a savčí zuby připomínají žraločí chrupavku
Moderní biologická věda má dostatek faktů, které dokazují existenci procesu evoluční změnyživé organismy. Jeden z nich je homologní, o čemž bude řeč v našem článku.
Důkazy evoluce
Organický svět naší planety je prostě úžasný ve své rozmanitosti. Všechny živé organismy jsou tak odlišné, že je docela obtížné předpokládat skutečnost jejich jednoty původu. Existuje však pro to celá řada důkazů. Za prvé, podobnost chemické složení, totiž přítomnost molekul proteinů, lipidů, sacharidů a nukleových kyselin. Všichni zástupci království živé přírody, kromě virů, mají buněčnou strukturu.
Embryonální vývoj obratlovců
Embryologie je věda o embryonálním vývoji. Výzkum vědců ukázal, že v raných fázích vývoje se obratlovci od sebe prakticky neliší. Notochord, nervová trubice, žáberní štěrbiny v hltanu - všechny tyto příznaky jsou přítomny u ptáků, ryb a lidí. Během další vývoj organismy různé třídy podstoupit metamorfózu.
Morfologické důkazy evoluce
Jeden z hlavních důkazů evoluční proces je podobnost ve struktuře různé části tělo. Tato vlastnost se nazývá morfologická. Pozoruhodný příklad Vztah mezi jednotlivými třídami obratlovců je ptakopysk. V řadě vlastností zaujímá toto zvíře mezilehlou pozici mezi plazy, ptáky a savci. V souladu s tím má ptakopysk vlastnosti zástupců všech uvedených tříd.
Toto zvíře se například rozmnožuje kladením vajec. Svá mláďata přitom krmí mlékem, jako savci. Jeho plovací nohy, způsob, jakým filtruje vodu zobákem, a zploštělý nos mu dodávají ptačí vzhled. Produkuje také jed, jako mnoho plazů.
Homologní a podobné orgány
Některé orgány zvířat a rostlin mají i přes rozdílné funkce společný původ. Například úponky hrachu připevňují rostlinu k podpěře a ostny kaktusů snižují rychlost odpařování vody. Ale v obou případech jsou tyto struktury Tento jev má své jméno - homologie orgánů.
Ale jehličí dřišťálu a trny malin mají různého původu. V prvním případě se jedná o boční listy a ve druhém o deriváty kožní tkáně rostliny. Takové orgány se nazývají analogické. Odlišný původ mají také široká křídla orla a motýla. I když na první pohled je to docela obtížné určit, protože všechny tyto struktury umožňují let. Ale u ptáků jsou to upravené přední končetiny pokryté peřím. A u hmyzu představují křídla výrůstky kůže. Jejich končetiny jsou umístěny pod tělem a neúčastní se letu.
Homologní a podobná těla jsou přímým důkazem společného původu různých zvířat. A rozdíly ve vlastnostech jejich struktury jsou způsobeny přizpůsobením různá prostředí stanoviště a způsob života.
Jaké orgány se nazývají homologní: příklady
Nejvíce typický příklad homologie jsou přední končetiny obratlovců. Ploutve velryby a delfína, křídla ptáka a netopýra, lidské ruce, tlapky krtka a krokodýla plní různé funkce. Jejich struktura je ale podobná. To vše jsou přední končetiny strunatcových obratlovců, které se skládají ze tří částí: ramene, předloktí a ruky.
Homologní orgány zahrnují také různé rostliny. Mají výrazné rozdíly vnější struktura a funkcí. Oddenek konvalinky má protáhlá internodia, hlíza bramboru hromadí zásobu vody s živinami a dno cibule je základem pro uchycení dužnatých listů. Všechny homologní orgány, jejichž příklady jsme zkoumali, však mají typický Ale to není vše!
Můžete také zvážit, které orgány se nazývají homologní pomocí příkladu Podzemní orgán rostlin se může také výrazně změnit různé podmínky růst. V rutabaze a mrkvi se tedy hlavní kořen zahušťuje a ukládá živin. Takové plodiny neprodukují semena v prvním roce. Na podzim jim odumírají nadzemní orgány a díky podzemním kořenům rostlina přečkává chladné období. Takové modifikace jsou odpovědí na otázku, co jsou homologní orgány. Příkladem jsou také vzdušné, dýchací a ulpívající kořeny.
Základy a atavismy
Morfologickým důkazem evoluce jsou i ty části rostlin a živočichů, které jsou málo vyvinuté. U lidí je to třetí víčko, druhá řada zubů a také svaly, které pohybují boltcem.
Znaky opačné k rudimentům jsou atavismy. Jedná se o projev rodových znaků, které nejsou charakteristické pro jedince daného druhu. Příklady zahrnují vývoj kostrční páteře, mnohočetných bradavek a souvislých vlasů u lidí. Pokud vezmeme v úvahu zvířata, vývoj zadních končetin u velryb a hadů je atavismus.
Takže homologní orgány, jejichž příklady byly diskutovány v našem článku, spolu s analogiemi, základy a atavismy, jsou morfologickým důkazem procesu evoluce. Tyto příznaky se objevují jak u zvířat, tak u rostlin. Homologní orgány jsou struktury, které mají obecný plán struktur, ale liší se funkcemi, které plní. Dostupnost u lidí uvedené znaky dokazuje svůj původ ze zvířat v důsledku evolučních přeměn.
Homologní orgány jsou srovnatelné prvky biologické objekty. Při jejich porovnávání se identifikují díly, které jsou rozpoznány jako podobné. Podívejme se dále, jaké homologní orgány mohou být. Příklady takových prvků budou také uvedeny v článku.
Terminologie
Pojem „homologie“ byl původně používán ve srovnávací anatomii. Definice byla zavedena do tohoto odvětví biologie v polovině 19. století. V evoluční biologii se tento termín vykládá jako podobnost, která je způsobena původem společných předků. V jistém smyslu má pojem analogie opačný význam. Používá se, když se dva podobné prvky neobjevily od stejného předchůdce. Pojem „homologie“ je také používán v příbuzném, ale mírně odlišném významu v dílech Vavilova a řady pozdějších badatelů o zákonu podobných kategorií v dědičné variabilitě.
Srovnávací anatomie
Homologní orgány studoval R. Owen. Byl to on, kdo zavedl tento termín do vědy ve 40. letech 19. století. Vědec si nekladl za cíl řešit fylogenetické problémy, ale navrhl rozlišovat mezi:
- Analogický - část nebo struktura jednoho tvora, která plní stejnou funkci jako jiný prvek.
- Homologní orgány zvířat různé typy se všemi variacemi funkce a tvaru.
První zahrnují křídla ptáků, hmyzu a horní nebo dolní končetiny lidí. Tyto prvky patří stejnému tvoru a plní stejné funkce. To znamená, že nepůsobí jako homologní orgány. Příklady druhého jsou ptačí křídlo a ruka člověka. Tyto prvky fungují jako části různých tvorů, ale mají určité podobnosti.
Stavební plán
Při studiu homologních orgánů Owen zdůraznil archetyp. Porovnáním koster výzkumník rekonstruoval strukturální plány konkrétního obratlovce a zástupců plazů, ptáků, ryb a savců. Viděl kostry určitých organismů jako ztělesnění těchto archetypů. T. Huxley následoval Owenovu cestu. Zrekonstruoval plán struktury zástupců měkkýšů. V druhé polovině 19. století tedy hledání archetypů různé skupiny stvoření a rostliny se začaly objevovat jako jeden z klíčových úkolů srovnávací anatomie. S vývojem evoluční doktrína Darwinovy koncepty byly reinterpretovány. Homologní orgány tak začaly být považovány za prvky zděděné od jednoho předka. V tomto případě byl archetyp považován za hypotetického společného předchůdce skupiny, pro kterou byl rekonstruován.
Vývoj principů
Je třeba poznamenat, že před Owenovými pracemi byly učiněny pokusy formalizovat proces srovnávání tvorů a rozvíjet určité vzorce. Zejména E. J. Saint-Hilaire v „Anatomical Philosophy“ rozvíjí teorii analogů. V tomto díle formuluje zákon konexí. Na základě učení Aristotela se autor snaží dát konceptu „analogie“ větší přesnost. Snaží se najít srovnávací parametry a kritéria a navrhuje používat tento termín pro orgány, které zaujímají podobnou pozici vzhledem k jiným strukturám ve srovnávaných bytostech. Na základě této teorie ve skutečnosti začal jako jeden z prvních problém studovat. V myšlenkách se ale Saint-Hilaire často nechal unést. Tak například řekl, že organizace obratlovců a členovců je založena na společném plánu, pouze u druhého jsou orgány umístěny uvnitř páteře, nikoli vně. Jeho následovníci také rozvinuli koncept jednoty archetypu všech bytostí. To se následně stalo jedním z důvodů slavné diskuse mezi Saint-Hilaire a J. Cuvierem.
Goethova díla
Tento vynikající muž byl nejen básník, ale i přírodovědec. Kvůli srovnávací studie lebky obratlovců, Goethe identifikoval prvky v podobné části lidské kostry, které odpovídají premaxile. Až do této chvíle byla jeho absence považována za jeden z nejdůležitějších rozdílů mezi lidmi a zvířaty. Vertebrální koncept lebky se stal druhým klíčovým tématem výzkumu na raná stádia tvorba homologie. Podle této teorie se lebka jeví jako výsledek fúze několika obratlů. Postupem času se od tohoto konceptu upustilo. Ale po celou dobu své existence měla tato teorie značný význam.
Kritéria Remana
Tyto znaky jsou dnes považovány za klasické. Adolf Remane formuloval svá kritéria v polovině 20. století. Podle nich:
- Homologní orgány rostlin nebo tvorů zaujímají podobnou pozici vzhledem k ostatním prvkům. Navzdory existujícím rozdílům mezi lebkami lidí a velryb jsou tedy kosti, které je tvoří, umístěny podobným způsobem vůči sobě navzájem.
- Homologní orgány mají podobné tenká struktura. Zejména při odstranění oka se na jeho místě vytvoří útvar. tukové tkáně. Není však homologní s orgánem, který se v této oblasti dříve vyskytoval. To je způsobeno rozdílem ve struktuře.
- Pokud si dvě formy navzájem nejsou podobné, ale jsou spojeny nepřetržitou sekvencí“ přechodové odkazy“, pak je lze považovat za homologní.
Jiná kritéria
- Kritérium složení. Homologní orgány se skládají z částí, které jsou podobné nebo umístěné podobným způsobem vůči sobě navzájem. V jádru se tento rys shoduje s druhým kritériem A. Remane.
- Známka vývoje. Homologní orgány musí být vytvořeny z identických embryí.
- Genetická vlastnost. Struktury, které se vyvinou na základě jednoho, budou považovány za homologické. genetický program, který je zděděn od běžných předchůdců.
Oligomerizace (Dogelův princip)
Představuje pokles počtu homologní orgány a homodynamické struktury do určitého počtu. Tento proces je spojen s intenzifikací funkcí. Dogelův princip se projevuje ve vývoji základních fylogenetických struktur mnohobuněčných živočichů. V tomto případě je proces doprovázen progresivní funkční a morfologickou diferenciací.
Vícenásobná záložka podle Dogela
Tento princip spočívá v tom, že ke vzniku nových orgánů dochází zpravidla v velké množství(například při záměně sedavého způsobu života za aktivní, vodního za suchozemský). Vznikající struktury se zároveň vyznačují špatným vývojem a homogenitou a jsou často umístěny náhodně. Jak diferenciace postupuje, začnou získávat specifickou lokalizaci, postupně se jejich množství snižuje na konstantní počet pro určitou taxonomii. Určení, zda si jejich struktury zachovaly mnohonásobný charakter nebo prošly oligomerizací, umožňuje posoudit stupeň starověku jejich vzhledu. V některých případech může být k posouzení fylogeneze použita kombinace orgánů různého věku.
„Lidské vnitřní orgány“ – Co vás obzvlášť zaujalo? Celý život tráví celý život závoděním, ale nemůžou se předběhnout. Všechny děti jsou jiné a všechny jsou připoutané ke své matce. Mysl a zdraví jsou cennější než cokoli jiného. B) mozek. Hodinky. Co nového jste se naučili? B) játra. Mozek. A) plíce. Srdce. Nočník je chytrý. Jedna matka má pět dětí. A) žaludek.
„Orgány vylučování“ - 4 - ledviny. 4. Vylučovací orgány ryb. Vylučovací orgány zvířat: Hmyz. Vylučování je jedním z nejdůležitějších životních procesů. Lidské vylučovací orgány. 4 – ledvina (2), 18 – močovod (2), 8 – měchýř, močová trubice. Vylučovací orgány. 1. Malpighiánské cévy – systém trubic, které ústí do střeva.
"Tkáně a orgány" - Skupina I. Svalovina. Tkáně tvoří orgány: žaludek, srdce, ledviny atd. Močové. Plíce. Žaludek. Můžete také určit svou krevní skupinu... Kostra. Skupina II. Lymfatický. "Pokročilé studium lidské anatomie." Výsledkem kurzu může být obhajoba eseje, projektu nebo účast v neziskové vzdělávací instituci.
"Obecní úřady" - Kontrolní orgán MO. Volené pozice Kategorie A. Komunální funkce. Junior pozice Specialista 1. kategorie Specialista 2. kategorie Specialista. Zastupitelský orgán obec. Strukturální dělení místní správa. Obecní právo. Složení místní správy Moskevské oblasti.
"Systémy lidských orgánů" - U lidí je délka 10-13 cm, průměr je 15-18 mm. Srdce. U lidí je jícen svalová trubice cca. 25 cm svaly lidské ruky. Svaly lidské nohy. Ve spolupráci s nervový systém endokrinní žlázy regulují všechny tělesné funkce. Průsvit tepny se mění v důsledku kontrakce nebo relaxace svalové membrány.
"Vačkový mechanismus" - Bruggerův mechanický orgán. Video z Polytechnického muzea. Kurátor sbírky jukeboxů Polytechnického muzea. Vačkové mechanismy. Mechanické varhany Pavla Bruggera (Moskva, 1880). Základní tóny uzavřených píšťal jsou o oktávu nižší než otevřených. Ruční pohon stroje. Rákosové trubky. Nurok s programovatelným vačkovým hřídelem mechanických varhan Brugger.