Skillnaden mellan homologi och homoplasy

Två vanliga termer som används i evolutionens vetenskap är homologi och homoplasy. Medan dessa termer låter lika (och har faktiskt ett delat språkligt inslag), är de helt olika i sina vetenskapliga betydelser. Båda termerna hänvisar till uppsättningar av biologiska egenskaper som delas av två eller flera arter (därav prefixet) homo), men en term indikerar att den delade karakteristiken kom från en vanlig förfaderart, medan den andra termen hänvisar till en delad egenskap som utvecklades oberoende i varje art.

Termen homologi avser biologiska strukturer eller egenskaper som är likadana eller desamma. Dessa egenskaper finns på två eller flera olika arter när dessa egenskaper kan spåras till en gemensam förfader. Ett exempel på homologi ses i framdelarna av grodor, fåglar, kaniner och ödlor. Även om dessa lemmar har ett annat utseende i varje art, delar de alla samma uppsättning av ben. Samma benarrangemang har identifierats i fossil av en mycket gammal utrotad art, eusthenopteron, som ärvdes av grodor, fåglar, kaniner och ödlor.

Homoplasy beskriver å andra sidan en biologisk struktur eller egenskap som två eller flera olika arter har gemensamt som inte ärvdes från en gemensam förfader. En homoplasy utvecklas oberoende, vanligtvis på grund av naturligt urval i liknande miljöer eller fyllning av samma typ av nisch som de andra arterna som också har den egenskapen. Ett vanligt exempel som ofta nämns är ögat, som utvecklats oberoende i många olika arter.

Homologi är en produkt av divergerande evolution. Detta innebär att en enda förfaderart delar upp eller avviker i två eller flera arter vid någon tidpunkt i sin historia. Detta inträffar på grund av någon typ av naturligt urval eller miljöisolering som skiljer den nya arten från förfäderna. De divergerande arterna börjar nu utvecklas separat, men de behåller fortfarande några av egenskaperna hos den gemensamma förfäder. Dessa delade förfäderegenskaper kallas homologier.

Homoplasy å andra sidan beror på konvergent evolution. Här utvecklar olika arter, snarare än ärver, liknande egenskaper. Detta kan hända eftersom arten lever i liknande miljöer, fyller liknande nischer eller genom den naturliga selektionen. Ett exempel på konvergent naturligt urval är när en art utvecklas för att härma utseendet på en annan, till exempel när en icke-giftig art utvecklar liknande markeringar som en mycket giftig art. Sådan mimik ger en tydlig fördel genom att avskräcka potentiella rovdjur. De liknande markeringarna som delas av den skarlakansrika kungarmen (en ofarlig art) och den dödliga korallormen är ett exempel på konvergent utveckling.

Homologi och homoplasy är ofta svåra att identifiera, eftersom båda kan vara närvarande i samma fysiska kännetecken. Vingen av fåglar och fladdermöss är ett exempel där både homologi och homoplasy finns. Benen i vingarna är homologa strukturer som ärvs från en gemensam förfader. Alla vingar inkluderar en typ av bröstben, ett stort övre armben, två underarmben och vad som skulle vara handben. Denna grundläggande benstruktur finns i många arter, inklusive människor, vilket leder till rätt slutsats att fåglar, fladdermöss, människor och många andra arter har en gemensam förfader.

Men själva vingarna är homoplationer, eftersom många av arterna med denna delade benstruktur, inklusive människor, inte har vingar. Från den delade förfäder med en viss benstruktur ledde naturligtvis selektivt till slut utveckling av fåglar och fladdermöss med vingar som gjorde det möjligt för dem att fylla en nisch och överleva i en viss miljö. Under tiden utvecklade andra divergerande arter så småningom fingrarna och tummarna som är nödvändiga för att ockupera en annan nisch.