Organisme omoloage. Corpuri similare
OMOLOGIE ORGANE- (consoana omologă greacă, corespunzătoare) - organe ale diferitelor animale sau plante, corespunzătoare între ele ca structură, indiferent de funcția pe care o îndeplinesc, dezvoltându-se din rudimente similare și având origine comună.
Omologia, sau omologia, este conceptul de bază în anatomia comparată (vezi), unde este folosit pentru a stabili rudenia între ele și originea. diverse organisme dintr-un strămoș ancestral comun în procesul de dezvoltare evolutivă. Comparația lui G. o. la diferite animale și oameni oferă material pentru stabilirea direcției evoluției adaptative lumea organică si clarificare tipare generale dezvoltare evolutivă (vezi Doctrina evolutivă). Funcția lui G. o. Poate fi același la diferite animale (de exemplu, funcția inimii la diferite vertebrate), dar poate fi și diferit. Exemplu clasic G. o. servește drept schelet al membrelor anterioare ale unor vertebrate și al membrelor superioare ale oamenilor (Fig.). Funcția membrelor vertebratelor poate fi aceeași (mers) și diferită (zbor la păsări și lilieci, înot în cetacee, săpat în alunițe, apucare la maimuțe, activitate productivă la om). În botanică, plantele sunt, de asemenea, distinse ca genomice: solzi muguri, frunze, virici, țepi și părți de flori. Potrivit lui Reman (A. Reman, 1956), se pot distinge trei criterii pentru determinarea unui obiect geografic — criteriul poziției, criteriul calității speciale și criteriul conexiunii prin forme intermediare.
Asemănarea externă poate fi cauzată și de aceeași funcție a organelor cu structuri și origini diferite; astfel de organe sunt numite analoge (vezi Organe analoge). Comparația lui G. o. poate fi efectuată în același organism între organe care se repetă în serie, de exemplu, organe segmentare (vertebre, nervi) sau membrele anterioare (toracice) și posterioare (pelvine). Un astfel de G. o. în același organism sunt numite homodinamice. În plus, se face distincția între homotipie, compatibilitatea organelor drepte și stângi la animalele simetrice bilateral și homonomie, relația dintre organele cu același nume, de exemplu, degetele. Adesea G. o. sunt numite omogenetice, iar organele care se dezvoltă în diferite ramuri înrudite în paralel, dar independent unele de altele, se numesc omoloage sau homoplastice.
Doctrina lui G. o. jucat mare rolîn istoria biologiei și medicinei. Comparația lui G. o. a stat la baza unor importante generalizări teoretice. Comparația lui G. o. a făcut posibilă clarificarea direcțiilor de dezvoltare evolutivă (progres și regresie) și înțelegerea semnificației organelor vestigiale la om (vezi Organe vestigiale), precum și condiționalitatea filogenetică a apariției malformațiilor congenitale la om (vezi).
Bibliografie Gilyarov M. S. Reprezentări moderne despre omologie, Usp. modern, biol., t. 57, v. 2, p. 300, 1964, bibliogr.; Shmalgauzen I.I. Fundamentele anatomiei comparate a vertebratelor, p. 14, M., 1947; Remane A. Die Grundlagen des natiirlichen Systems der vergleichenden Anatomie und der Phyloge-netik, Lpz., 1956, Bibliogr.
B. S. Matveev.
Analogi_Omologi
Corpuri analoge/Convergenţă
Organe omoloage/Divergenta
rezultat al convergenței
Corpuri similare
Aripile păsărilor sunt membrele anterioare modificate, aripile insectelor sunt pliuri de acoperire chitinoasă
Organele respiratorii ale peștilor și crustaceelor (branhii), vertebratelor terestre (plămâni) și insectelor (traheea) au, de asemenea, origini diferite: branhiile de pește sunt formațiuni asociate cu scheletul intern, branhiile crustaceelor provin din tegumentul exterior, plămânii vertebratelor sunt excrescențe ale tubului digestiv, traheea insectelor este un sistem de tuburi dezvoltat din tegumentul exterior.
Forma corpului raționalizată mamifere acvatice- balene, delfini și pești.
Vrici de struguri (formate din lăstari) și virici de mazăre (frunze modificate)
Din frunze se naște ghimpele arpașului comun; spin alb de salcâm - din stipule; B – spin de păducel – dintr-un lăstar; – spin de mur – din scoarță
Structura ochiului vertebratelor terestre și cefalopode. La o caracatiță, cristalinul se apropie sau se îndepărtează de retină; Ochiul său este adus în focalizare, ca un obiectiv de cameră: La oameni, lentila este fixată rigid, dar își poate schimba curbura datorită contracției unor mușchi speciali. La oameni, ca la toate vertebratele, ochii sunt excrescențe ale rudimentului creierului; la o caracatiță, au fost formați din tegumentul corpului.
Branhii de pește (formate din oase) și branhii de crustacee (formate din învelișul exterior)
Plămânii vertebratelor terestre (excrescențe ale tubului digestiv) și traheea insectelor (excrescențe ale tegumentului)
Mădulare îngropată de greier și cârtiță
10. Branhii ale larvelor de libelule și branhii de pește
Rezultatul divergenței
Organe omoloage
Structura scheletică a membrului anterior al reprezentanților echipe diferite mamifere: balena cu aripioare; armadillo gigant; rosu nocturn; gorilele; cârtiță; leul de mare; caii lui Przewalski.
Osiculele auditive ale urechii medii: peste osos; reptilă; mamifere.
Frunza compusă pinnat - stipule; fire de mazăre; ulcioare Nepenthes; solzi pe rizom; solzi tulpini de coada-calului; spini de arpaș, cactus, măceșe; solzi muguri, aceste formațiuni sunt modificări ale limbului frunzei. Trecerea treptată de la stamine la petale într-o floare albă de nufăr.
Tulpina - rizomi de lacramioare, iris, iarba de grau; tubercul de cartof, bulbi de ceapă, spini de păducel.
Scheletul membrului anterior al vertebratelor: mâna omului, membrul de balenă, l Vă rog, băţ, șopârlă zburătoare dispărută, înotătoarea pectorală a peștilor, șopârlă acvatică dispărută.
Dinții oamenilor și ai mamiferelor seamănă cu cartilajul de rechin
Știința biologică modernă are suficiente fapte care dovedesc existența procesului schimbări evolutive organisme vii. Una dintre ele este omoloagă, care va fi discutată în articolul nostru.
Dovezi ale evoluției
Lumea organică a planetei noastre este pur și simplu uimitoare în diversitatea sa. Toate organismele vii sunt atât de diferite încât este destul de dificil să presupunem unitatea lor de origine. Cu toate acestea, există o întreagă gamă de dovezi pentru acest lucru. În primul rând, asemănarea compoziție chimică, și anume prezența moleculelor de proteine, lipide, carbohidrați și acizi nucleici. Toți reprezentanții regnurilor naturii vii, cu excepția virusurilor, au o structură celulară.
Dezvoltarea embrionară a vertebratelor
Embriologia este știința dezvoltării embrionare. Cercetările oamenilor de știință au arătat că, în stadiile incipiente ale dezvoltării, vertebratele nu sunt practic diferite unele de altele. Notocord, tub neural, fante branhialeîn faringe - toate aceste semne sunt prezente la păsări, pești și oameni. Pe parcursul dezvoltare ulterioară organisme diferite clase suferă metamorfoză.
Dovezi morfologice ale evoluției
Una dintre dovezile principale proces evolutiv este asemănarea în structură diverse părți corp. Această caracteristică se numește morfologică. Un exemplu izbitor Relația dintre clasele individuale de vertebrate este ornitorincul. Dintr-o serie de caracteristici, acest animal ocupă o poziție intermediară între reptile, păsări și mamifere. În consecință, ornitorincul are caracteristici ale reprezentanților tuturor claselor enumerate.
De exemplu, acest animal se reproduce prin depunerea de ouă. În același timp, își hrănește puii cu lapte, ca mamiferele. Picioarele cu palme, felul în care filtrează apa prin cioc și nasul turtit îi conferă un aspect asemănător unei păsări. De asemenea, produce otravă, ca multe reptile.
Organe omoloage și similare
Unele organe ale animalelor și plantelor, în ciuda funcțiilor lor diferite, au o origine comună. De exemplu, viricile de mazăre atașează planta de un suport, iar țepii de cactus reduc rata de evaporare a apei. Dar în ambele cazuri aceste structuri sunt Acest fenomen are propriul nume - omologia organelor.
Dar ace de arpaș și spini de zmeură au origini diferite. În primul caz, acestea sunt frunze laterale, iar în al doilea, sunt derivate ale țesutului tegumentar al plantei. Astfel de organe sunt numite analoge. Aripile largi ale unui vultur și ale unui fluture au, de asemenea, origini diferite. Deși la prima vedere, acest lucru este destul de dificil de determinat, deoarece toate aceste structuri asigură zborul. Dar la păsări acestea sunt membrele anterioare modificate acoperite cu pene. Și la insecte, aripile reprezintă excrescențe ale tegumentului. Membrele lor sunt situate sub corp și nu participă la zbor.
Omologa și organisme similare sunt dovezi directe ale originii comune a diferitelor animale. Iar diferențele în caracteristicile structurii lor se datorează adaptării la medii diferite habitat și mod de viață.
Ce organe se numesc omoloage: exemple
Cel mai exemplu tipic omologiile sunt membrele anterioare ale vertebratelor. Aripile unei balene și ale unui delfin, aripile unei păsări și ale unui liliac, mâinile omului, labele unei alunițe și ale unui crocodil îndeplinesc diferite funcții. Dar structura lor este similară. Toate acestea sunt membrele anterioare ale vertebratelor cordate, formate din trei secțiuni: umărul, antebrațul și mâna.
Organele omoloage includ și diferite plante. Au diferențe semnificative în structura externă si functii. Rizomul de lacramioare are internoduri alungite, tuberculul de cartof acumulează o cantitate de apă cu substanțe nutritive, iar fundul ceapa sta la baza atasarii frunzelor carnoase. Cu toate acestea, toate organele omoloage, exemple ale cărora le-am examinat, au un caracter tipic. Dar asta nu este tot!
De asemenea, puteți lua în considerare ce organe sunt numite omoloage folosind exemplul.Organul subteran al plantelor se poate schimba semnificativ și în conditii diferite creştere. Astfel, în rutabaga și morcovi, rădăcina principală se îngroașă, păstrând nutrienți. Astfel de culturi nu produc semințe în primul an. Toamna, organele lor supraterane mor și, datorită rădăcinilor subterane, planta supraviețuiește sezonului rece. Astfel de modificări sunt răspunsul la întrebarea ce sunt organele omoloage. Exemple dintre acestea sunt, de asemenea, rădăcinile aeriene, respiratorii și agățate.
Rudimente și atavisme
Dovezile morfologice ale evoluției sunt și acele părți ale plantelor și animalelor care sunt subdezvoltate. La oameni, aceasta este a treia pleoapă, al doilea rând de dinți, precum și mușchii care mișcă auriculul.
Semnele opuse rudimentelor sunt atavismele. Aceasta este o manifestare a trăsăturilor ancestrale care nu sunt caracteristice indivizilor unei anumite specii. Exemplele includ dezvoltarea coloanei vertebrale coccigiane, sfarcurile multiple și părul continuu la om. Dacă luăm în considerare animalele, dezvoltarea membrelor posterioare la balene și șerpi este un atavism.
Deci, organele omoloage, exemple ale cărora au fost discutate în articolul nostru, împreună cu analogii, rudimente și atavisme, sunt dovezi morfologice ale procesului de evoluție. Aceste semne apar atât la animale, cât și la plante. Organele omoloage sunt structuri care au plan general structuri, dar diferă prin funcțiile pe care le îndeplinesc. Disponibilitate la om semne enumerateîşi dovedeşte originea de la animale ca urmare a transformărilor evolutive.
Organele omoloage sunt elemente comparabile obiecte biologice. Când le comparăm, sunt identificate părți care sunt recunoscute ca similare. Să luăm în continuare în considerare ce organe omoloage pot fi. Exemple de astfel de elemente vor fi, de asemenea, date în articol.
Terminologie
Conceptul de „omologie” a fost folosit inițial în anatomia comparată. Definiția a fost introdusă în această ramură a biologiei la mijlocul secolului al XIX-lea. În biologia evoluționistă, acest termen este interpretat ca similaritate, care se datorează descendenței din strămoși comuni. Într-un anumit sens, conceptul de analogie are sensul opus. Este folosit atunci când două elemente similare nu au apărut de la același predecesor. Conceptul de „omologie” este, de asemenea, folosit într-un sens înrudit, dar ușor diferit, în lucrările lui Vavilov și a unui număr de cercetători de mai târziu asupra legii categoriilor similare în variabilitatea ereditară.
Anatomie comparată
Organele omoloage au fost studiate de R. Owen. El a fost cel care a introdus termenul în știință în anii 1840. Omul de știință nu și-a propus să rezolve probleme filogenetice, ci și-a propus să facă distincția între:
- Analog - o parte sau structură a unei creaturi care îndeplinește aceeași funcție ca un alt element.
- Organe animale omoloage tipuri diferite cu toate variațiile de funcție și formă.
Primele includ aripile păsărilor, insectele și membrele superioare sau inferioare ale oamenilor. Aceste elemente aparțin aceleiași creaturi și îndeplinesc aceleași funcții. Adică nu acționează ca organe omoloage. Exemple ale celui de-al doilea sunt aripa unei păsări și mâna unei persoane. Aceste elemente acționează ca părți ale diferitelor creaturi, dar au anumite asemănări.
Planul clădirii
În studierea organelor omoloage, Owen a subliniat arhetipul. Comparând scheletele, cercetătorul a reconstruit planurile structurale ale unei anumite vertebrate și ale reprezentanților reptilelor, păsărilor, peștilor și mamiferelor. El a văzut scheletele anumitor organisme ca întruchipări ale acestor arhetipuri. T. Huxley a urmat calea lui Owen. El a reconstruit planul de structură al reprezentanților moluștelor. Astfel, în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, căutarea arhetipurilor diverse grupuri creaturile și plantele au început să apară ca una dintre sarcinile cheie ale anatomiei comparate. Cu dezvoltarea doctrina evoluționistă Conceptele lui Darwin au fost reinterpretate. Astfel, organele omoloage au început să fie considerate elemente moștenite de la un strămoș. În acest caz, arhetipul a fost considerat ca un predecesor comun ipotetic al grupului pentru care a fost reconstruit.
Dezvoltarea principiilor
Trebuie remarcat faptul că încercările de a oficializa procesul de comparare a creaturilor și de a dezvolta anumite modele au fost făcute înainte de lucrările lui Owen. În special, E. J. Saint-Hilaire în „Filosofia anatomică” dezvoltă teoria analogilor. În această lucrare el formulează legea conexiunilor. Pe baza învățăturilor lui Aristotel, autorul încearcă să dea mai multă rigoare conceptului de „analogie”. El caută să găsească parametri și criterii de comparație, propunând folosirea acestui termen pentru organele care ocupă o poziție similară față de alte structuri din ființele comparate. Pe baza acestei teorii, el, de fapt, a început să studieze problema ca una dintre primele. Cu toate acestea, în gândurile sale, Saint-Hilaire se lăsa deseori purtat. Deci, de exemplu, el a spus că organizarea vertebratelor și a artropodelor se bazează pe un plan comun, doar în acestea din urmă organele sunt situate în interiorul, și nu în exteriorul coloanei vertebrale. Adepții săi au dezvoltat, de asemenea, conceptul de unitate a arhetipului tuturor ființelor. Acesta a devenit ulterior unul dintre motivele celebrei discuții dintre Saint-Hilaire și J. Cuvier.
operele lui Goethe
Acest om remarcabil nu a fost doar poet, ci și om de știință naturală. Din cauza studii comparative cranii de vertebrate, Goethe a identificat elemente într-o parte similară a scheletului uman, care corespund premaxilei. Până în acest moment, absența sa a fost considerată una dintre cele mai importante diferențe dintre oameni și animale. Conceptul vertebral al craniului a devenit al doilea subiect cheie de cercetare la primele etape formarea omologiei. Conform acestei teorii, craniul apare ca rezultat al fuziunii mai multor vertebre. De-a lungul timpului, acest concept a fost abandonat. Dar de-a lungul existenței sale, această teorie a avut o importanță semnificativă.
Remana criterii
Aceste semne sunt considerate clasice astăzi. Adolf Remane și-a formulat criteriile la mijlocul secolului XX. Dupa parerea lor:
- Organele omoloage ale plantelor sau creaturilor ocupă o poziție similară față de alte elemente. Astfel, în ciuda diferențelor existente între craniile oamenilor și ale balenelor, oasele care le alcătuiesc sunt situate într-o manieră similară între ele.
- Organele omoloage au similare structură subțire. În special, atunci când un ochi este îndepărtat, în locul său se formează o formațiune. țesut adipos. Cu toate acestea, nu este omoloagă cu organul care a fost prezent anterior în această zonă. Acest lucru se datorează diferenței de structură.
- Dacă două forme nu se aseamănă între ele, dar sunt legate printr-o succesiune continuă" legături de tranziție„, atunci pot fi considerate omologi.
Alte criterii
- Criteriul de compunere. Organele omoloage constau din părți care sunt similare sau situate într-un mod similar între ele. În esență, această caracteristică coincide cu al doilea criteriu al lui A. Remane.
- Un semn de dezvoltare. Organele omoloage trebuie să fie formate din embrioni identici.
- Trăsătură genetică. Structurile care se dezvoltă pe baza uneia vor fi considerate omoloage. program genetic, care este moștenit de la predecesori comuni.
Oligomerizare (principiul Dogel)
Reprezintă o scădere a numărului organe omoloageși structuri homodinamice până la un anumit număr. Acest proces este asociat cu intensificarea funcțiilor. Principiul Dogel se manifestă în evoluția structurilor filogenetice de bază ale animalelor pluricelulare. În acest caz, procesul este însoțit de diferențiere funcțională și morfologică progresivă.
Semne de carte multiple conform lui Dogel
Acest principiu este că apariția de noi organe are loc, de regulă, în cantitati mari(de exemplu, la înlocuirea unui stil de viață sedentar cu unul activ, un stil de viață acvatic cu unul terestru). În același timp, structurile în curs de dezvoltare sunt caracterizate de o dezvoltare și omogenitate slabe și sunt adesea localizate aleatoriu. Pe măsură ce diferențierea progresează, ei încep să dobândească o localizare specifică, scăzând treptat în cantitate până la un număr constant pentru o anumită taxonomie. Determinarea dacă structurile lor au păstrat un caracter multiplu sau au suferit oligomerizare face posibilă aprecierea gradului de vechime a aspectului lor. În unele cazuri, combinația de organe de diferite vârste poate fi folosită pentru a judeca filogenia.
„Organe interne umane” - Ce vi s-a părut deosebit de interesant? Toată viața lor au concurat, dar nu se pot depăși. Toți copiii sunt diferiți și toți sunt atașați de mama lor. Mintea și sănătatea sunt mai valoroase decât orice. b) creierul. Ceas. Ce lucruri noi ai învățat? B) ficat. Creier. a) plămânii. inima. Olita este deșteaptă. O mamă are cinci copii. a) stomacul.
„Organe de excreție” - 4 - rinichi. 4. Organele excretoare ale peștilor. Organe excretoare ale animalelor: Insecte. Excreția este unul dintre cele mai importante procese ale vieții. Organele excretoare umane. 4 – rinichi (2), 18 – ureter (2), 8 – vezica urinara, uretra. Organe excretoare. 1. Vasele malpighiene - un sistem de tuburi care se deschide în intestin.
„Țesuturi și organe” - Grupa I. Musculatura. Țesuturile formează organe: stomac, inimă, rinichi etc. Urinare. Plămânii. Stomac. Îți poți determina și grupa de sânge... Scheletul. Grupa II. Limfatic. „Studiu avansat al anatomiei umane”. Rezultatul cursului poate fi apărarea unui eseu, a unui proiect sau a participării la o instituție de învățământ non-profit.
„Autorități municipale” - Corp de control MO. Funcţii alese Categoria A. Funcţii municipale. Postul junior Specialist Categoria I Specialist Categoria a II-a Specialist. Organul reprezentativ municipalitate. Unități structurale administratia locala. Legea municipală. Componența administrației locale a regiunii Moscova.
„Sisteme de organe umane” - La om, lungimea este de 10-13 cm, diametrul este de 15-18 mm. inima. La om, esofagul este un tub muscular de cca. 25 cm.Mușchii mâinii umane. Mușchii piciorului uman. În colaborare cu sistem nervos glandele endocrine reglează toate funcțiile corpului. Lumenul arterei se modifică ca urmare a contracției sau relaxării membranei musculare.
„Mecanismul cu came” - organul mecanic al lui Brugger. Video de la Muzeul Politehnic. Conservator al colecției de tonomate a Muzeului Politehnic. Mecanisme cu came. Orgă mecanică de Pavel Brugger (Moscova, 1880). Tonurile fundamentale ale țevilor închise sunt cu o octavă mai jos decât cele deschise. Acționarea manuală a mașinii. Țevi de stuf. Nurok cu un arbore cu came programabil al unui organ mecanic Brugger.