Homologia (Biologia)

A homologia é uma estrutura, órgão ou processo presente em dois ou mais indivíduos que podem ser rastreados até sua origem comum. A imagem mostra homologias entre animais e humanos, no catálogo de Sir Richard Owen, 1848

O que é uma homologia?

A Homologia É uma estrutura, órgão ou processo em dois indivíduos que podem ser rastreados para uma origem comum. A correspondência não precisa ser idêntica, a estrutura pode ser modificada em cada linhagem estudada.

Por exemplo, os membros dos vertebrados são homólogos entre si, pois a estrutura pode ser rastreada para o ancestral comum deste grupo.

As homologias representam a base para a biologia comparativa. Pode ser estudado em diferentes níveis, incluindo moléculas, genes, células, órgãos, comportamento e outros. Portanto, é um conceito crucial é várias áreas de biologia.

Tipos de homologia

Atualmente, o termo homologia é definido como duas estruturas, processos ou características que compartilham um ancestral em comum.

Isto é, a estrutura pode ser rastreada ao longo do tempo até a mesma característica no ancestral em comum.

Homologia grave

A homologia serial é um caso especial de homologia, onde há semelhança entre peças sucessivas e repetidas no mesmo organismo (duas espécies ou dois indivíduos não são mais comparados).

Os exemplos típicos de homologias em série são a cadeia de vértebras na coluna de vertebrados, arcos branquiais consecutivos e segmentos musculares que são fixados ao longo do corpo.

Homologias moleculares

No nível molecular, também podemos encontrar homologias. O mais óbvio é a existência de um código genético comum para todos os organismos vivos.

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Não há razão para um certo aminoácido estar relacionado a um códon específico, pois é uma escolha arbitrária.

A razão mais lógica pela qual todos os organismos compartilham o código genético é porque o ancestral comum dessas formas usava o mesmo sistema.

O mesmo vale para uma série de rotas metabólicas presentes em uma ampla gama de organismos, como a glicólise, por exemplo.

Homologia profunda

A chegada da biologia molecular e a capacidade de sequenciar, deram lugar ao surgimento de um novo termo: Homologia Deep. Essas descobertas nos permitiram concluir que, embora dois organismos sejam diferentes em sua morfologia, eles podem compartilhar um padrão de regulação genética.

Assim, a homologia profunda contribui uma nova perspectiva para a evolução morfológica. O termo foi usado pela primeira vez em um artigo influente na prestigiada revista Natureza intitulado: Fósseis, genes e a evolução dos membros de animais.

Shubin et al., Autores do artigo, eles o definem como “a existência de vias genéticas envolvidas no regulamento usado para construir características em animais díspares no termo morfologia e remoto filogenicamente”.

Em outras palavras, homologias profundas podem ser encontradas em estruturas análogas.

O gene Pax6 tem um papel indispensável na geração de visão em moluscos, insetos e vertebrados. Genes Hox, Por outro lado, eles são importantes para a construção das extremidades nos peixes e nos membros dos tetrápodes. Ambos são exemplos de homologias profundas.

Analogia e homoplasia

Quando você deseja estudar a semelhança entre dois processos ou estruturas, isso pode ser feito em termos de função e aparência, e não apenas seguindo os critérios comuns do ancestral.

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Assim, existem dois termos relacionados: a analogia, que descreve características com funções semelhantes e podem ou não ter um ancestral comum.

Por outro lado, a homoplasia refere -se a estruturas que simplesmente parecem. Embora esses termos se originassem no século XIX, eles ganharam popularidade com a chegada de idéias evolutivas.

Por exemplo, borboletas e asas de pássaros têm a mesma função: o voo. Assim, podemos concluir que eles são análogos, no entanto, não podemos rastrear sua origem para um ancestral comum com asas. Por esse motivo, eles não são estruturas homólogas.

O mesmo vale para as asas de morcegos e pássaros. No entanto, os ossos que constituem são homólogos entre si, porque podemos rastrear uma origem comum dessas linhagens que compartilham o padrão ósseo dos membros superiores: úmero, cúbico, rádio, falanges etc. Observe que os termos não são mutuamente exclusivos.

A homoplasia pode se refletir em estruturas semelhantes, como as barbatanas de um golfinho e as de uma tartaruga.

Estrutura de asas em pássaros, morcegos e pterodáteis. Fonte: Wikimedia Commons

Importância da homologia na evolução

A homologia é um conceito -chave na biologia evolutiva, pois apenas reflete
adequadamente a ascendência comum dos organismos.

Se queremos reconstruir uma filogênese para estabelecer as relações de parentesco, ancestralidade e descendência de duas espécies, e por engano usamos uma característica que apenas compartilhava a forma e a função, chegaríamos às conclusões erradas.

Por exemplo, se queremos determinar as relações entre morcegos, pássaros e golfinhos, e por engano usamos as asas como um personagem homólogo, concluímos que morcegos e pássaros estão mais relacionados um do outro do que o morcego com o golfinho.

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A priori Sabemos que esse relacionamento não é verdadeiro, porque sabemos que morcegos e golfinhos são mamíferos e estão mais relacionados um do outro do que cada grupo com pássaros. Portanto, devemos usar caracteres homólogos, como as glândulas mamárias, os três carros do ouvido médio, entre outros.

Referências

1. Salão, b. K. (Ed.). (2012). Homologia: a base hierarquial da biologia comparativa. Academic Press.
2. Kardong, k. V. (2006). Vertebrados: anatomia comparativa, função, evolução. McGraw-Hill.