상동는 공통의 기원을 거슬러 올라갈 수있는 두 사람의 구조, 기관 또는 과정이다. 대응 관계가 동일 할 필요는 없으며 연구 된 각 계보에서 구조를 수정할 수 있습니다. 예를 들어 척추 동물의 구성원은 구조 가이 그룹의 공통 조상으로 거슬러 올라갈 수 있기 때문에 서로 상동합니다.
상동 성은 비교 생물학의 기초를 나타냅니다. 분자, 유전자, 세포, 기관, 행동 등 다양한 수준에서 연구 할 수 있습니다. 따라서 그것은 생물학의 다양한 영역에서 중요한 개념입니다.
출처 : Волков Владислав Петрович (Vladlen666); Wikimedia Commons를 통해 Angelito7의 번역
역사적 관점
Homology는 역사 전반에 걸쳐 형태학의 분류 및 연구와 연결된 개념이며 그 뿌리는 비교 해부학에서 발견됩니다. 그것은 이미 다른 동물의 유사한 구조에 익숙한 아리스토텔레스와 같은 사상가들에 의해 직관 된 현상이었습니다.
Belon은 1555 년에 조류와 포유류의 골격을 비교 한 일련의 작업을 발표했습니다.
Geoffroy Saint-Hilaire의 경우 구조에는 유기체가 다를 수있는 형태 나 구성이 있었지만 인접한 구조와의 관계 및 연결에는 여전히 일정한 일관성이있었습니다. 그러나 Saint-Hilaire는 이러한 프로세스를 유사하다고 설명했습니다.
이 용어에는 이전 용어가 있었지만 역사적으로 동물 학자 리차드 오웬 (Richard Owen)이이 용어를 "각각의 형태와 기능에 따라 다른 동물의 동일한 기관"으로 정의했습니다.
Owen은 종의 불변성을 믿었지만 유기체 구조 간의 일치에는 설명이 필요하다고 생각했습니다. 다윈 이전의 반진 화적 관점에서 Owen은 동물 그룹이 따르는 일종의 계획 또는 계획 인 "원형"에 그의 개념을 집중했습니다.
상동 성은 무엇입니까?
현재 상 동성이라는 용어는 공통 조상을 공유하는 두 가지 구조, 프로세스 또는 특성으로 정의됩니다. 즉, 구조는 공통 조상에서 동일한 특성으로 시간을 거슬러 올라갈 수 있습니다.
직렬 상 동성
연속 상동 성은 동일한 유기체에서 연속적인 부분과 반복되는 부분이 유사하게 나타나는 특별한 상 동성 사례입니다 (두 종 또는 두 개체는 더 이상 비교되지 않음).
연속적인 상동 성의 전형적인 예는 척추 동물 척추의 척추 사슬, 연속적인 아가미 아치 및 신체를 따라 움직이는 근육 세그먼트입니다.
분자 상 동성
분자 수준에서도 상 동성을 찾을 수 있습니다. 가장 명백한 것은 모든 살아있는 유기체에 대한 공통 유전 암호의 존재입니다.
인간의 언어가 임의적 인 것처럼 특정 아미노산이 특정 코돈과 관련된 이유가 없습니다. 이는 임의의 선택이기 때문입니다. "의자"를 그렇게 불러야 할 이유는 없지만 우리 조상 인 누군가에게서 배웠기 때문에 그렇게합니다. 코드에도 동일하게 적용됩니다.
모든 유기체가 유전 암호를 공유하는 가장 논리적 인 이유는 이러한 형태의 공통 조상이 동일한 시스템을 사용했기 때문입니다.
예를 들어 해당 과정과 같은 다양한 유기체에 존재하는 많은 대사 경로에 대해서도 마찬가지입니다.
깊은 상 동성
분자 생물학의 출현과 서열 분석 능력은 새로운 용어 인 깊은 상 동성 (deep homology)의 도래로 이어졌습니다. 이러한 발견을 통해 우리는 두 유기체의 형태가 다르지만 유전 적 조절 패턴을 공유 할 수 있다는 결론을 내릴 수있었습니다.
따라서 깊은 상동 성은 형태 적 진화에 새로운 관점을 제공합니다. 이 용어는 유명한 저널 Nature의 영향력있는 기사에서 처음으로 사용되었습니다 : 화석, 유전자 및 동물 사지의 진화.
이 논문의 저자 인 Shubin 등은이를 "형태와 계통 발생적으로 멀리 떨어져있는 동물의 특성을 구성하는 데 사용되는 조절에 관여하는 유전 경로의 존재"로 정의합니다. 즉, 유사한 구조에서 깊은 상 동성을 찾을 수 있습니다.
Pax6 유전자는 연체 동물, 곤충 및 척추 동물의 시력 생성에 없어서는 안될 역할을합니다. 반면 Hox 유전자는 물고기와 네발 동물 사지의 사지 구성에 중요합니다. 둘 다 깊은 상동 성의 예입니다.
출처 : Washington NL, Haendel MA, Mungall CJ, Ashburner M, Westerfield M, Lewis SE. , Wikimedia Commons를 통해
출처 : Wikimedia Commons를 통한 PhiLiP
유추와 동 형성
두 과정이나 구조의 유사성을 연구하고자 할 때 공통 조상의 기준을 따르는 것이 아니라 기능과 외모의 측면에서 할 수 있습니다.
따라서 두 가지 관련 용어가 있습니다. 유사한 기능을 가진 특성을 설명하고 공통 조상을 가질 수도 있고 가지지 않을 수도있는 비유입니다.
다른 한편으로, homoplasia는 단순히 닮은 구조를 의미합니다. 이 용어는 19 세기에 시작되었지만 진화론 적 아이디어의 출현으로 인기를 얻었습니다.
예를 들어, 나비와 새의 날개는 비행이라는 동일한 기능을 가지고 있습니다. 따라서 우리는 그것들이 유사하다고 결론을 내릴 수 있지만 날개를 가진 공통 조상으로 그 기원을 추적 할 수는 없습니다. 이러한 이유로 그들은 동종 구조가 아닙니다.
박쥐와 새의 날개도 마찬가지입니다. 그러나 상완골, 입방체, 반경, 지골 등 상지의 뼈 패턴을 공유하는 이러한 혈통의 공통 기원을 추적 할 수 있기 때문에 이들이 구성하는 뼈는 서로 상동합니다. 용어는 상호 배타적이지 않습니다.
동종 형성 증은 돌고래 지느러미와 거북이 지느러미와 같은 유사한 구조에 반영 될 수 있습니다.
출처 : John Romanes (1848-1894), Wikimedia Commons를 통해
진화의 중요성
상동 성은
유기체의 공통 조상을 적절히 반영 하기 때문에 진화 생물학의 핵심 개념입니다 .
계통 발생을 재구성하여 두 종의 친족 관계, 조상 및 혈통 관계를 설정하고 실수로 형태와 기능 만 공유하는 특성을 사용하면 잘못된 결론에 도달하게됩니다.
예를 들어, 박쥐, 새, 돌고래의 관계를 파악하고 날개를 상동 캐릭터로 잘못 사용하면 박쥐와 새가 돌고래와의 관계가 더 많다는 결론에 도달 할 수 있습니다.
선험적으로 우리는이 관계가 사실이 아니라는 것을 알고 있습니다. 왜냐하면 우리는 박쥐와 돌고래가 포유류이고 새가있는 각 그룹보다 서로 더 관련이 있다는 것을 알고 있기 때문입니다. 따라서 우리는 유선, 중이의 세 개의 작은 뼈와 같은 상동 문자를 사용해야합니다.
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