Определение

Аналогичные структуры – это похожие структуры, которые независимо эволюционировали в двух живых организмах для достижения одной и той же цели.

Термин «аналогичные структуры» происходит от корневого слова «аналогия», которое представляет собой устройство в английском языке, где две разные вещи на основе их сходства.

Аналогичные структуры являются примерами конвергентная эволюция где два организма по отдельности должны решать одну и ту же эволюционную проблему – например, оставаться скрытыми, летать, плавать или сохранять воду – аналогичным образом. Результат – похожие структуры тела, которые развивались независимо.

В случае аналогичных структур структуры не одинаковы и не были унаследованы от одного и того же предка. Но они похожи и служат аналогичной цели.

Например, крылья насекомого, птицы и летучей мыши были бы аналогичными структурами: все они развивались, чтобы позволить полет, но не развивались одновременно, поскольку насекомые, птицы и млекопитающие развили способность летать на разные времена.

Примеры аналогичных структур

Крылья сквозь века

Как уже упоминалось выше, многие существа самостоятельно разработали крылья. Все крылья развивались для того, чтобы решить одну и ту же задачу: как летать по воздуху. Но они развивались несколько раз в истории.

Насекомые были первыми организмами, которые развили структуры, которые могли толкать воздух вниз, чтобы продвигать их тела через воздух. Насекомые, вероятно, развивали полет, используя части своих защитных экзоскелетов, чтобы перемещаться по воздуху.

Спустя миллионы лет рептилии научились делать то же самое – птерозавры эволюционировали кожа мембрана, натянутая между пальцами и лодыжками, которая была способна продвигать их по воздуху.

Спустя миллионы лет динозавры раздельно развивали полет – используя разработанные ими перья, чтобы согреться и толкнуть их в небо. В процессе эти маленькие пернатые динозавры превратились в птиц.

Млекопитающие решили проблему полета еще раз спустя приблизительно 100 миллионов лет после того, как птицы впервые появились, с летучими мышами, использующими подобный решение к птерозаврам: кожные перепонки растянуты между длинными костями пальцев.

Таким образом, у нас есть по крайней мере четыре различных типа крыльев в Окаменелости которые аналогичны: они служат той же цели, но не были унаследованы от одного и того же предка.

Утконос

Когда первый образец утконоса был отправлен в британский музей австралийским исследователем, они попытались оторвать его, чтобы доказать, что это подделка! Британские ученые были уверены, что кто-то просто наклеил утку на тело животного, похожего на бобра.

Однако правда была гораздо интереснее: у утконосов развивалась почти та же самая структура, которую развили утки, чтобы решить проблему сбора пищи, такой как рыба и водные растения, из воды.

Утки и утконосы не могли быть связаны – платипи – млекопитающие, и они эволюционировали задолго до того, как птицы и млекопитающие пошли своими путями эволюционного пути. Тем не менее, оба развили очень похожие решения, когда они перешли с земли обратно в воду!

Кактусы и водосбережение

Некоторые члены растение жанры молочай и астрофитум выглядят крайне схожими.

Оба имеют круглые, шарообразные тела, разделенные на восемь равных клиньев; у обоих по центру каждого клина в ряд торчат жесткие острые шипы, защищающие их от животных, которые могут их съесть. На первый взгляд, они могут быть приняты за членов одного и того же вид.

Это особенно примечательно, потому что эти два гения связаны лишь отдаленно и живут в двух совершенно разных частях света.

Astrophytum развился в Северной Америке, и все члены ее род кактусы, которые живут в юго-западных пустынях.

Молочай, с другой стороны, является родом растений, который включает в себя пуансеттии, а также некоторые кактусы, найденные в пустынях Африки.

Как африканские, так и североамериканские кактусы сохраняют воду, сводя к минимуму площадь их поверхности – в результате образуя округлую, шариковидную форму – образуя толстую восковую кожу и помещая колючие сдерживающие средства на ее кожу в наиболее уязвимых местах, чтобы не дать животным попробовать ее съесть для его влаги.

В результате получаются два растения, которые выглядят почти одинаково, но у них очень разное происхождение!

Разница между аналогичными и гомологичными структурами

Разница между гомологичны и аналогичные структуры можно рассматривать с точки зрения происхождения и функции:

• Аналогичные структуры имеют различное происхождение, но одинаковую функцию.

Об этом можно думать в терминах литературного устройства «аналогии», где две разные вещи сравниваются на основе их сходства.

Гомологичные структуры имеют ту же родословную, но больше не могут выполнять ту же функцию.

Например, кости, из которых состоят человеческие пальцы, были унаследованы от предка, общего для всех млекопитающих. Эти кости также есть у летучих мышей, собак и китов, но летучие мыши используют их, чтобы расправить крылья, собаки ходят по ним, а киты не используют их ни для чего, поскольку они заключены в плавники.

Следовательно, эти структуры гомологичны – между ними существует четкая связь и сходство, даже если они не используются для одной и той же цели.

Существование гомологичных структур является убедительным доказательством теории эволюции, поскольку нет никаких причин, по которым у кита должны быть такие же кости в плавнике, как у летучей мыши в его крыльях, если только они оба не произошли от общего предка.

Их можно рассматривать в терминах литературного устройства «омонимов», где два слова звучат одинаково, но имеют разные значения.

Выявление аналогичных структур

Ученые обычно идентифицируют аналогичные структуры, глядя на известных родственников двух изучаемых видов.

Если можно обнаружить линию общего наследования – например, у людей и обезьян, имеющих пальцы, когда у нас есть ископаемое свидетельство, показывающее, что люди и обезьяны имели общего предка, у которого также были пальцы – структуры не считаются аналогичными.

Но если не будет найден общий предок, который разделяет эти признаки – например, в случае летучих мышей и насекомых, у которых общий предок вообще не летал – структуры будут считаться аналогичными.

  • Конвергентная эволюция – Когда два вида независимо эволюционируют похожие решения эволюционной проблемы.
  • эволюция – Процесс, посредством которого организмы меняются со временем, из-за естественный отбор и выживание сильнейшего.

викторина

1. Что из следующего НЕ является примером конвергентной эволюции?A. Кактусы в Северной Америке и Африке имеют одинаковую структуру тела.B. Птицы и летучие мыши, которые оба способны летать.C. Киты и летучие мыши, у которых есть пястные кости.D. Platypi и утки, которые оба имеют счета утки.

Ответ на вопрос № 1

С верно. Киты и летучие мыши не развивали пястных костей, чтобы служить той же цели – они унаследовали их от общего предка.

2. Что из следующего верно для аналогичных структур?A. Они имеют одинаковую функцию и ту же родословную.B. У них одинаковые функции, но разное происхождение.C. Они имеют одинаковое происхождение, но могут иметь разные функции.D. У них разное происхождение и разные функции.

Ответ на вопрос № 2

В верно. Аналогичные структуры – это структуры, которые выполняют одну и ту же функцию, но имеют различное происхождение.

3. Мы знаем, что организмы должны эволюционировать структуры независимо, если они не имеют общего предка.A. ПравдаB. Ложь

Ответ на вопрос № 3

Верно и Неверно. Это вопрос с подвохом. Это правда, что организмы должны были эволюционировать структуры независимо, если у них нет общего предка, который имеет данную структуру.

Например, птицы и летучие мыши не могли унаследовать крылья от общего предка, потому что у самых ранних млекопитающих, от которых произошли летучие мыши, не было крыльев.

Однако все организмы, живущие на Земле, имеют общего предка где-то в прошлом. Вопрос лишь в том, является ли этот общий предок источником их общей черты, или же он эволюционировал у обоих видов независимо после расхождения их родословных.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *