QUÈ ÉS LA HOMOPLÀSIA? (AMB EXEMPLES) - BIOLOGIA - 2025

La homoplàsia (de el grec "homo", que significa igual, i "plasis", que significa forma; formes iguals) és un caràcter compartit per dos o més espècies, però aquesta característica no està present en el seu ancestre comú. La base per definir la homoplàsia és la independència evolutiva.

La homoplàsia entre les estructures és el resultat de l'evolució convergent, dels paral·lelismes o de les reversions evolutives. El concepte es contrasta amb el de homologia, on la característica o tret compartit pel grup d'espècies el van heretar d'un avantpassat en comú.

Evolució convergent: a la foto apreciem un ictiosaure, molt similar - tant ecològica com mofológicamente - a un dofí. Font: Creator: Dmitry Bogdanov

Què és la homoplàsia?

En la branca de l'anatomia comparada, les similituds entre les parts dels organismes poden ser avaluades en termes de ancestría, funció i aparença.

Segons Kardong (2006), quan dos caràcters tenen un origen en comú, es designen com homòlegs. Si la semblança és en termes de funció, es diu que tots dos processos són anàlegs. Finalment, si l'aparença d'estructures és semblant, és una homoplàsia.

No obstant això, altres autors li donen un sentit més ampli a el concepte (i així encavalcant amb analogia), englobant en ell qualsevol semblança entre dues o més espècies que no tenen un origen en comú. En aquest concepte ressalta la independència evolutiva el succés.

Origen de el terme

Històricament, aquests tres termes es feien servir des d'èpoques predarwinianas sense cap significat evolutiu. Després de l'arribada de Darwin i de el desenvolupament exponencial de les teories evolutives, els termes van adquirir un nou matís i la semblança es va interpretar a la llum de l'evolució.

Homoplàsia va ser un terme encunyat per Lankester en 1870 per referir-se al guany independent de característiques similars en diferents llinatges.

George Gaylord Simpson, per la seva banda, va proposar la distinció de les semblances en analogia, mimetismes i similituds aleatòries, encara que avui dia són considerats com a exemples de convergències.

Tipus de homoplàsia

Tradicionalment, la homoplàsia s'ha classificat en evolució convergent, paral·lelismes evolutius i reversions evolutives.

Una revisió realitzada per Patterson (1988) pretén aclarir l'ús dels termes convergència i paral·lelismes, ja que moltes vegades poden ser confusos o bé malinterpretats. Per a alguns autors, la distinció és només arbitrària i prefereixen usar el terme general de homoplàsia.

Altres suggereixen que, encara que la distinció entre els termes no és molt clara, es diferencien principalment en la relació entre les espècies involucrades. Segons aquesta visió, quan els llinatges que presenten les característiques similars són distants és una convergència. En contrast, si els llinatges estan molt relacionats és un paral·lelisme.

Un tercer tipus són les reversions, on una característica ha evolucionat i després, amb el pas el temps, torna al seu estat inicial o ancestral. Per exemple, els dofins i altres cetacis han evolucionat un cos òptim per al nedo que recorda a l'ancestre potencial aquàtic de el qual van evolucionar fer milions d'anys enrere.

Les reversions a nivell de la morfologia solen ser poc comú i difícils d'identificar. No obstant això, les reversions evolutives moleculars - és a dir, a nivell dels gens - són molt freqüents.

Homoplasias: reptes abans la reconstrucció d'històries evolutives

A l'hora de reconstruir les històries evolutives dels diferents llinatges, és imprescindible conèixer quines característiques són homòlogues i quins són simples homoplasias.

Si avaluem les relacions entre grups deixant-nos guiar per les homoplasias, arribarem a resultats erronis.

Per exemple, si avaluem a un mamífer qualsevol, les balenes i els peixos en termes dels membres modificats en formes d'aletes, arribarem a la conclusió que els peixos i les balenes estan més relacionats entre si, que tots dos grups amb el mamífer.

Com coneixem la història d'aquests grups a priori - sabem que les balenes són mamífers -podem concloure fàcilment que aquesta filogènia hipotètica (relació propera entre peixos i balenes) és un desencert.

No obstant, quan avaluem grups les relacions no estan clares, les homoplasias creen inconvenients que no són tan fàcils de dilucidar.

Per què existeixen les homoplasias?

Fins ara hem entès que en la naturalesa "les aparences enganyen". No tots els organismes que s'assemblen en alguna cosa estan emparentats - de la mateixa manera que dues persones poden semblar-se molt físicament, però no són familiars. Sorprenentment, aquest fenomen és molt comú en la naturalesa.

Però, per què es presenta? En la majoria dels casos, la homoplàsia sorgeix com una adaptació a un mitjà similar. És a dir, tots dos llinatges estan sotmesos a pressions selectives similars, el que porta a resoldre el "problema" de la mateixa manera.

Reprenguem l'exemple de les balenes i els peixos. Tot i que aquests llinatges estan marcadament separats, tots dos s'enfronten a una vida aquàtica. Així, la selecció natural afavoreix cossos fusiformes amb aletes que es desplacin de manera eficaç dins dels cossos d'aigua.

Reestructurant conceptes: homologies profundes

Tot avenç en el desenvolupament de la biologia, es tradueix en nous coneixement per a l'evolució - i la biologia molecular no és l'excepció.

Amb les noves tècniques de seqüenciació s'han aconseguit identificar una immensa quantitat de gens i els seus productes associats. A més, la biologia evolutiva el desenvolupament també ha contribuït a la modernització d'aquests conceptes.

El 1977, Sean Carroll i col·laboradors van desenvolupar el concepte de homologia profunda, definida com la condició on el creixement i desenvolupament d'una estructura en diferents llinatges posseeixen el mateix mecanisme genètic, que van heretar d'un avantpassat en comú.

Prenguem l'exemple dels ulls en invertebrats i vertebrats. Els ulls són fotoreceptors complexos que trobem en diferents grups animals. No obstant això, està clar que l'ancestre en comú d'aquests animals no posseïa un ull complex. Pensem en els nostres ulls i en els d'un cefalòpode: són radicalment diferents.

Malgrat les diferències, els ulls comparteixen una ancestría profunda, ja que les opsinas van evolucionar d'una opsina ancestral i el desenvolupament de tots els ulls està controlat pel mateix gen: Pax 6.

Llavors, els ulls són homòlegs o convergents? La resposta és tots dos, depèn de l'nivell a què avaluïs la situació.

Els mamífers i els marsupials: una radiació de convergències

Els exemples d'homoplasias abunden en la naturalesa. Un dels més interessants és la convergència entre els mamífers placentados americans i els marsupials australians - dos llinatges que van divergir fer més de 130 milions d'anys.

En tots dos ambients trobem formes molt similars. Cada mamífer semblés tenir el seu "equivalent", en termes de morfologia i ecologia a Austràlia. És a dir, el nínxol que ocupa un mamífer a Amèrica, a Austràlia l'ocupa un marsupial semblant.

El talp a Amèrica es correspon a l'talp marsupial australià, l'ós formiguer a l'numbat (numbat), el ratolí a l'ratolí marsupial (família Dasyuridae), el lèmur a l'cucus (Phalanger maculatus), el llop a el llop de Tasmània, entre d'altres.

referències

1. Doolittle, RF (1994). Convergent evolution: the need to be explicit. Trends in biochemical sciences, 19 (1), 15-18.
2. Greenberg, G., & Haraway, MM (1998). Comparative psychology: A handbook. Routledge.
3. Kardong, KV (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
4. Kliman, RM (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Academic Press.
5. Losos, JB (2013). The Princeton guide to evolution. Princeton University Press.
6. McGhee, GR (2011). Convergent evolution: limited forms most beautiful. MIT Press.
7. Rice, SA (2009). Encyclopedia of evolution. Infobase Publishing.
8. Sanderson, MJ, & Hufford, L. (Eds.). (1996). Homoplasy: the recurrence of Similarity in evolution. Elsevier.
9. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biology: concepts and applications without physiology. Cengage Learning.
10. Stayton CT (2015). What does Convergent evolution pixen? The interpretation of convergence and its Implications in the search for limits to evolution. Interface focus, 5 (6), 20.150.039.
11. Tobin, AJ, & Dusheck, J. (2005). Asking about life. Cengage Learning.
12. Wake, DB, Wake, MH, & Specht, CD (2011). Homoplasy: from Detecting pattern to Determining process and mechanism of evolution. science, 331 (6020), 1032-1035.
13. Zimmer, C., Emlen, DJ, & Perkins, AE (2013). Evolution: Making sense of life. CO: Roberts.