BIYOLOJIDE HOMOLOJI NEDIR? (ÖRNEKLERLE) - BIYOLOJI - 2025

Bir homoloji , iki kişide ortak bir kökene kadar izlenebilen bir yapı, organ veya süreçtir. Yazışmanın aynı olması gerekmez, yapı incelenen her soyda değiştirilebilir. Örneğin, yapı bu grubun ortak atasına kadar izlenebildiğinden, omurgalıların üyeleri birbirine homologdur.

Kökendeşlikler, karşılaştırmalı biyolojinin temelini temsil eder. Moleküller, genler, hücreler, organlar, davranışlar vb. Dahil olmak üzere farklı düzeylerde incelenebilir. Bu nedenle biyolojinin çeşitli alanlarında çok önemli bir kavramdır.

Kaynak: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); çeviri Angelito7, Wikimedia Commons aracılığıyla

Tarihi bakış açısı

Homoloji, tarih boyunca morfolojilerin sınıflandırılması ve incelenmesiyle bağlantılı bir kavramdır ve kökleri karşılaştırmalı anatomide bulunur. Farklı hayvanlardaki benzer yapılara aşina olan Aristo gibi düşünürler tarafından zaten sezilen bir olguydu.

Belon, 1555 yılında, kuşların ve memelilerin iskeletleri arasında bir dizi karşılaştırmayı temsil eden bir çalışma yayınladı.

Geoffroy Saint-Hilaire için, yapılarda organizmalarda farklılık gösterebilen formlar veya kompozisyonlar vardı, ancak ilişkide ve bitişik yapılarla bağlantıda hala belirli bir sabitlik vardı. Ancak Saint-Hilaire, bu süreçleri benzer olarak tanımladı.

Terimin öncülleri olmasına rağmen, tarihsel olarak onu "biçim ve işlevin her varyasyonu altında farklı hayvanlarda aynı organ" olarak tanımlayan zoolog Richard Owen'a atfedilir.

Owen türlerin değişmezliğine inanıyordu, ancak organizmaların yapıları arasındaki yazışmanın bir açıklamaya ihtiyacı olduğunu hissetti. Owen öncesi ve evrim karşıtı bir bakış açısından, Owen konseptini “arkeotipler” üzerine odakladı - hayvan gruplarının izlediği bir tür şema veya plan.

Homoloji nedir?

Şu anda homoloji terimi, ortak bir atayı paylaşan iki yapı, süreç veya özellik olarak tanımlanmaktadır. Yani yapı, zaman içinde ortak atadaki aynı özelliğe kadar izlenebilir.

Seri homoloji

Seri homoloji, aynı organizmada birbirini izleyen ve tekrar eden parçalar arasında benzerliğin olduğu özel bir homoloji durumudur (iki tür veya iki birey artık karşılaştırılmamaktadır).

Tipik seri homoloji örnekleri, omurgalı omurgasındaki omurga zinciri, ardışık branş kemikleri ve vücut boyunca uzanan kas segmentleridir.

Moleküler homolojiler

Moleküler düzeyde, homolojileri de bulabiliriz. En bariz olanı, tüm canlı organizmalar için ortak bir genetik kodun varlığıdır.

Tıpkı insan dilinin keyfi olması gibi, keyfi bir seçim olduğu için, belirli bir amino asidin belirli bir kodonla ilişkili olmasının hiçbir nedeni yoktur. "Sandalye" nin böyle adlandırılması için bir neden yok, ama bunu birinden, atamızdan öğrendiğimiz için yapıyoruz. Aynısı kod için de geçerlidir.

Tüm organizmaların genetik kodu paylaşmasının en mantıklı nedeni, bu formların ortak atalarının aynı sistemi kullanmasıdır.

Aynı şey, örneğin glikoliz gibi geniş bir organizma yelpazesinde bulunan bir dizi metabolik yol için de geçerlidir.

Derin homoloji

Moleküler biyolojinin ortaya çıkışı ve dizileme yeteneği, yeni bir terimin ortaya çıkmasına yol açtı: derin homoloji. Bu keşifler, iki organizmanın morfolojileri açısından farklı olmasına rağmen, bir genetik düzenleme modelini paylaşabilecekleri sonucuna varmamızı sağladı.

Böylece, derin homoloji, morfolojik evrime yeni bir bakış açısı getirir. Terim ilk kez prestijli Nature dergisindeki etkili bir makalede kullanıldı: Fosiller, genler ve hayvan uzuvlarının evrimi.

Shubin ve diğerleri, makalenin yazarları, bunu "morfoloji açısından farklı ve filogenetik olarak uzak olan hayvanlarda özellikler oluşturmak için kullanılan düzenlemede yer alan genetik yolların varlığı" olarak tanımlamaktadır. Başka bir deyişle, benzer yapılarda derin homolojiler bulunabilir.

Pax6 geni yumuşakçalarda, böceklerde ve omurgalılarda görme oluşumunda vazgeçilmez bir rol oynar. Hox genleri ise balıklarda ve dört ayaklı uzuvlarda uzuv yapımı için önemlidir. Her ikisi de derin kökendeşlik örnekleridir.

Kaynak: Washington NL, Haendel MA, Mungall CJ, Ashburner M, Westerfield M, Lewis SE. , Wikimedia Commons aracılığıyla

Kaynak: PhiLiP, Wikimedia Commons aracılığıyla

Analoji ve homoplazi

İki süreç veya yapı arasındaki benzerliği incelemek istediğinizde, sadece ortak ata kriterini takip etmekle kalmayıp, işlev ve görünüm açısından da yapılabilir.

Bu nedenle, iki ilişkili terim vardır: benzer işlevlere sahip özellikleri tanımlayan ve ortak bir ataya sahip olabilir veya olmayabilir.

Öte yandan, homoplazi, birbirine benzeyen yapıları ifade eder. Bu terimler 19. yüzyılda ortaya çıkmasına rağmen, evrimsel fikirlerin ortaya çıkmasıyla popülerlik kazandı.

Örneğin kelebeklerin ve kuşların kanatları aynı işleve sahiptir: uçmak. Böylece, benzer oldukları sonucuna varabiliriz, ancak kökenlerini kanatlı ortak bir ataya kadar izleyemeyiz. Bu nedenle homolog yapılar değildir.

Aynı şey yarasaların ve kuşların kanatları için de geçerli. Bununla birlikte, oluşturdukları kemikler birbirine homologdur, çünkü üst ekstremite kemiklerinin modelini paylaşan bu soyların ortak bir kökenini izleyebiliriz: humerus, kübik, yarıçap, falanks, vb. Koşulların birbirini dışlamadığını unutmayın.

Homoplazi, bir yunusun yüzgeçleri ve bir kaplumbağanın yüzgeçleri gibi benzer yapılarda yansıtılabilir.

Kaynak: John Romanes (1848-1894), Wikimedia Commons aracılığıyla

Evrimdeki önemi

Homoloji, evrimsel biyolojide anahtar bir kavramdır, çünkü yalnızca
organizmaların ortak atalarını yeterince yansıtır .

İki türün akrabalık, soy ve soy ilişkilerini kurmak için bir filogeniyi yeniden inşa etmek istersek ve yanlışlıkla yalnızca biçim ve işlevi paylaşan bir özelliği kullanırsak, yanlış sonuçlara varırız.

Örneğin, yarasalar, kuşlar ve yunuslar arasındaki ilişkileri belirlemek ve yanlışlıkla kanatları homolog bir karakter olarak kullanmak istersek, yarasaların ve kuşların yarasadan yunusla daha çok birbirleriyle ilişkili olduğu sonucuna varırız.

Önceden bu ilişkinin doğru olmadığını biliyoruz, çünkü yarasaların ve yunusların memeliler olduğunu ve kuşlu her gruptan daha çok birbirleriyle ilişkili olduklarını biliyoruz. Bu nedenle, meme bezleri, orta kulağın üç küçük kemiği gibi homolog karakterler kullanmalıyız.

Referanslar

1. Hall, BK (Ed.). (2012). Kökendeşlik: Karşılaştırmalı biyolojinin hiyerarşik temeli. Akademik Basın.
2. Kardong, KV (2006). Omurgalılar: karşılaştırmalı anatomi, işlev, evrim. McGraw-Hill.
3. Lickliter, R. ve Bahrick, LE (2012). Gelişim mekanizmalarını değerlendirmenin temeli olarak homoloji kavramı: yaşam süresi boyunca seçici dikkati keşfetmek. Gelişimsel psikobiyoloji, 55 (1), 76-83.
4. Rosenfield, I., Ziff, E. ve Van Loon, B. (2011). DNA: Dünyayı Sarsan Molekül için Grafik Bir Kılavuz. Columbia Üniversitesi Yayınları.
5. Scharff, C. ve Petri, J. (2011). Evo-devo, derin homoloji ve FoxP2: konuşma ve dilin evrimi için çıkarımlar. Royal Society of London'ın felsefi işlemleri. Seri B, Biyolojik bilimler, 366 (1574), 2124-40.
6. Shubin, N., Tabin, C. ve Carroll, S. (1997). Fosiller, genler ve hayvan uzuvlarının evrimi. Doğa, 388 (6643), 639.
7. Shubin, N., Tabin, C. ve Carroll, S. (2009). Derin homoloji ve evrimsel yeniliğin kökenleri. Doğa, 457 (7231), 818.
8. Soler, M. (2002). Evrim: Biyolojinin temeli. Güney Projesi.