Pokud jste někdy přemýšleli, proč lidská ruka a opičí tlapa vypadají podobně, pak už víte něco o homologních strukturách. Lidé, kteří studují anatomie definují tyto struktury jako část těla jednoho druhu, která se velmi podobá struktuře jiného druhu. Nemusíte však být vědcem, abyste pochopili, že rozpoznání homologních struktur nemusí být užitečné pouze pro srovnání, ale pro klasifikaci a organizaci mnoha různých druhů živočišného života na internetu planeta.
Vědci tvrdí, že tyto podobnosti jsou důkazem toho, že život na Zemi sdílí společného starodávného předka, z něhož se v průběhu času vyvinulo mnoho nebo všechny ostatní druhy. Důkazy o tomto společném předku lze vidět ve struktuře a vývoji těchto předků homologní struktury, i když jejich funkce jsou odlišné.
Příklady organizmů
Čím více jsou organismy příbuzné, tím více jsou homologní struktury podobné. Mnoho savcinapříklad mají podobné struktury končetin. Flipper velryby, křídlo netopýra a noha kočky jsou všechny velmi podobné lidské paži, s velkou horní kostí „paže“ ( humerus u lidí) a spodní část ze dvou kostí, větší kosti na jedné straně (poloměr u lidí) a menší kosti na druhé straně ( ulna). Tyto druhy také mají sbírku menších kostí v “zápěstí” oblasti (nazvané karpální kosti u lidí), které vedou do “prstů” nebo phalanges.
I když struktura kostí může být velmi podobná, funkce se velmi liší. Homologní končetiny lze použít pro létání, plavání, chůzi nebo vše, co lidé dělají s rukama. Tyto funkce se vyvíjely přirozeným výběrem po miliony let.
Když švédský botanik Carolus Linnaeus formuloval svůj systém taxonomie, aby pojmenoval a roztřídil organismy v 17. století, jak druh vypadal, byl určujícím faktorem skupiny, do které byl druh zařazen. Jak čas plynul a technologie pokročila, homologní struktury se staly důležitějšími při rozhodování o konečném umístění na internetu fylogenetický strom života.
Linnaeův taxonomický systém rozděluje druhy do širokých kategorií. Hlavní kategorie od obecných ke konkrétním jsou království, kmen, třída, řád, rodina, rod a druh. S vývojem technologie, která vědcům umožňuje studovat život na genetické úrovni, byly tyto kategorie aktualizovány tak, aby zahrnovaly doména, nejširší kategorie v taxonomické hierarchii. Organismy jsou seskupeny především podle rozdílů v ribozomech RNA struktura.
Vědecké pokroky
Tyto změny v technologii změnily způsob, jakým vědci kategorizují druhy. Například velryby byly kdysi klasifikovány jako ryby, protože žijí ve vodě a mají ploutve. Poté, co bylo zjištěno, že tyto ploutve obsahovaly homologní struktury k lidským nohám a pažím, byly přesunuty do části stromu, která byla více příbuzná lidem. Další genetický výzkum ukázal, že velryby mohou úzce souviset s hroši.
Netopýři byli původně považováni za úzce spjaté s ptáky a hmyzem. Všechno s křídly bylo umístěno do stejné větve fylogenetického stromu. Po dalším výzkumu a objevu homologních struktur se ukázalo, že ne všechna křídla jsou stejná. I když mají stejnou funkci - aby organismus mohl být ve vzduchu - jsou strukturálně velmi odlišné. Zatímco křídlo netopýra se podobá struktuře lidské paže, ptačí křídlo je velmi odlišné, stejně jako křídlo hmyzu. Vědci si uvědomili, že netopýři jsou více příbuzní člověku než ptákům nebo hmyzu a přesunuli je do odpovídající větve na fylogenetickém stromě života.
Zatímco důkaz homologních struktur je již dlouho znám, nedávno byl široce přijímán jako důkaz evoluce. Teprve ve druhé polovině 20. století, kdy bylo možné analyzovat a srovnávat DNA, mohli by vědci znovu potvrdit evoluční příbuznost druhů s homologními strukturami.