Аналогії та гомології в біології Робота учениці 11 класу Брайчук Дарини

Аналогія (у біології) – це зовнішня схожість організмів різних систематичних груп, а також органів або їх частин, що походять з різних вихідних зачатків і мають неоднакову будову. Аналогія обумовлена спільністю способу життя, функцій та пристосуванням до схожих умов існування. Аналогії в біології Шипи у різних рослин

Аналогічні органи Аналогічні органи - органи або частини організмів, подібні за зовнішнім виглядом, виконують однакову функцію, але різні за будовою і походженням. Подібність для аналогічних органів - результат еволюційного пристосування різних організмів до однакових умов середовища. Крила птаха і метелика

Поняття аналогії було введено Аристотелем і означало функціональну і морфологічну схожість органів різних організмів. Річард Оуен уточнив це поняття як функціональну подобу, протилежну гомології. Тому поняття гомології в біології було введено Річардом Оуеном в 1840-і рр. Чарльз Дарвін вважав, що аналогія виникає в ході еволюції в подібних умовах життя в результаті пристосування до навколишнього середовища організмів далеких систематичних груп. Історія вивчення аналогій

Крила птахів - видозмінені передні кінцівки аналогічні крилам комах - складки хітинового покриву Обтічна форма тіла у водних ссавців - китів, дельфінів аналогічна обтічній формі риб. Приклади аналогій у тварин

Органи дихання риб і ракоподібних (зябра) мають різне походження: - зябра риб - органи, пов'язані з внутрішнім скелетом; - зябра ракоподібних походять із зовнішніх покривів. Приклади аналогій у тварин

Органи дихання сухопутних хребетних (легені) і комах (трахеї) також аналогічні: - легені хребетних - вирости травної трубки; - трахеї комах - система трубочок, що розвинулися із зовнішніх покривів. Приклади аналогій у тварин

Органи руху, які виконують функцію риття – риючі кінцівки: - у хребетних тварин, наприклад, у крота; - у бехзребетних, наприклад, у вовчка. Приклади аналогій у тварин

Колючки кактусу (видозмінені листки) аналогічні шипам троянди (вирости шкірки – покривної тканини) Голки барбарису (видозмінені листки) аналогічні колючкам глоду (вкорочені пагони) Приклади аналогій у рослин

Вусики винограду (що утворюються з пагонів) і вусики гороху (видозмінені листки) Вусики гороху (видозмінені листки) аналогічні вусикам суниць (видозмінені стебла) Бульби картоплі (видозмінені пагони) аналогічні бульбам жоржини (видозміни кореня) Приклади аналогій у рослин

З поняттям гомології Річард Оуен пов'язував поняття архетипу або плану будови. Шляхом зіставлення скелетів Оуен реконструював архетип хребетного і архетипи кожного з визнаних на той момент класів хребетних тварин (риб, рептилій, птахів і ссавців). За його прикладом Томас Хакслі реконструював архетип (план будови) молюсків. Пошук планів будови для різних груп тварин і рослин став одним з найважливіших завдань порівняльної анатомії другої половини XIX століття. Історія вивчення гомологій

Е. Жоффруа Сент-Ілер нерідко захоплювався будовою організмів, наприклад, він стверджував, що в основі організації членистоногих і хребетних лежить загальний план будови, тільки у членистоногих нутрощі знаходяться всередині, а не зовні від хребта. Його учні також розвивали ідеї про єдність плану будови всіх тварин, у тому числі, молюсків і хребетних, що послужило одним із приводів до знаменитої дискусії між Е. Жоффруа Сент-Ілером і Жоржем Кюв'є. Історія вивчення гомологій

До попередникам Оуена можна віднести і Йоганна Вольфганга Гете - не тільки поета, а й натураліста, а також ряд анатомів кінця XVIII - початку XIX століття, що займалися подібними проблемами. Зокрема, Гете, завдяки порівняльним дослідженням черепа хребетних, виявив у черепі людини частини, відповідні межчелюстной кістки (до цього її відсутність вважалося важливою відмінністю людини від тварин). Історія вивчення гомологій

Органи, які відповідають один одному за будовою і походженням, називаються гомологічними. Гомологічні органи

Відповідність у кістках кінцівок, незважаючи на деякі відмінності за формою, розмірами, кількістю можна пояснити лише спільністю їх походження. Приклади гомологій у тварин Гомологічні кістки (показані кольором) передніх кінцівок людини, собаки, птаха і кита.

Гомологічними є кінцівки різних комах, а саме окремі частини членистих кінцівок. Приклади гомологій у тварин

Креневище, бульба, цибулина – видозмінені пагони, які гомологічні стеблу. Коренеплоди гомологічні стрижневому кореню. Хвоя, голки барбарису, голки кактуса, вусики гороху гомологічні листкам. Приклади гомологій у рослин

Таким чином, не так все просто у тваринному і рослинному світі. Органи живих організмів можуть мати єдиний план будови, але виконують зовсім різні функції і навпаки, органи, що не мають єдиного плану будови та єдності походження, а виконують подібні функції. І називають такі органи гомологічними і аналогічними. Висновки