STRUKTUR HOMOLOG DAN ANALOGI (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

The struktur homolog adalah bagian dari organisme biologis yang berbagi nenek moyang yang sama, sedangkan analog melakukan fungsi yang sama. Saat membandingkan dua proses atau struktur, kita dapat menetapkannya sebagai homolog dan analog.

Konsep-konsep ini mendapatkan popularitas setelah munculnya teori evolusi, dan pengakuan serta perbedaannya adalah kunci keberhasilan rekonstruksi hubungan filogenetik antara makhluk hidup.

Sumber: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); terjemahan oleh Angelito7, melalui Wikimedia Commons

Basis teoretis

Dalam dua spesies, suatu sifat didefinisikan homolog jika diturunkan dari satu nenek moyang yang sama. Ini mungkin telah dimodifikasi secara ekstensif dan tidak selalu memiliki fungsi yang sama.

Mengenai analogi, beberapa penulis sering menggunakan istilah homoplasia secara sinonim dan bergantian untuk merujuk pada struktur serupa yang ada pada dua spesies atau lebih dan tidak memiliki nenek moyang yang sama.

Sebaliknya, dalam sumber lain, istilah analogi digunakan untuk menunjukkan kesamaan dua atau lebih struktur dalam hal fungsi, sementara homoplasia dibatasi untuk mengevaluasi struktur yang mirip satu sama lain, secara morfologis.

Juga, suatu sifat bisa homolog antara dua spesies, tetapi status sifat tidak bisa. Pentadaktil adalah contoh bagus dari fakta ini.

Pada manusia dan buaya kita dapat membedakan lima jari, akan tetapi badak mempunyai struktur dengan tiga jari yang tidak homolog, karena kondisi ini telah berkembang secara independen.

Penerapan istilah-istilah ini tidak terbatas pada morfologi individu, mereka juga dapat digunakan untuk menggambarkan karakteristik seluler, fisiologis, molekuler, dll.

Bagaimana homologi dan analogi didiagnosis?

Meskipun istilah homologi dan analogi mudah untuk didefinisikan, namun tidak mudah untuk didiagnosis.

Secara umum, ahli biologi menyatakan bahwa struktur tertentu homolog satu sama lain, jika ada korespondensi dalam posisi relatif terhadap bagian tubuh lain dan korespondensi dalam struktur, jika strukturnya komposit. Studi embriologi juga memainkan peran penting dalam diagnosis.

Jadi, korespondensi apa pun yang mungkin ada dalam bentuk atau fungsi bukanlah fitur yang berguna untuk mendiagnosis homologi.

Mengapa analogi itu ada?

Dalam kebanyakan kasus - tetapi tidak semua - spesies dengan karakteristik yang sama mendiami daerah atau zona dengan kondisi yang sama dan mengalami tekanan selektif yang sebanding.

Dengan kata lain, spesies tersebut memecahkan masalah dengan cara yang sama, meskipun tidak secara sadar, tentu saja.

Proses ini disebut evolusi konvergen. Beberapa penulis lebih suka memisahkan evolusi konvergen dari paralel.

Evolusi atau konvergensi konvergen mengarah pada pembentukan kesamaan dangkal yang terjadi melalui jalur perkembangan diferensial. Paralelisme, di sisi lain, melibatkan jalur perkembangan yang serupa.

Contoh

Bentuk -Fusiform pada hewan air

Pada zaman Aristoteles, penampilan ikan dan paus yang berbentuk gelendong dianggap cukup untuk mengelompokkan kedua organisme ke dalam kategori "ikan" yang luas dan tidak tepat.

Namun, ketika kita menganalisis dengan hati-hati struktur internal kedua kelompok, kita dapat menyimpulkan bahwa kemiripan hanya bersifat eksternal dan dangkal.

Dengan menerapkan pemikiran evolusioner, kita dapat berasumsi bahwa, selama jutaan tahun, kekuatan evolusioner menguntungkan peningkatan frekuensi individu air yang menunjukkan bentuk khusus ini.

Kita juga dapat berasumsi bahwa morfologi fusiform ini memberikan beberapa manfaat, seperti meminimalkan gesekan dan meningkatkan kapasitas gerak di lingkungan perairan.

Ada kasus kemiripan yang sangat khusus antara dua kelompok hewan air: lumba-lumba dan ichthyosaurus yang sekarang sudah punah. Jika pembaca yang penasaran ingin mencari gambar dari kelompok sauropsid terakhir ini, mereka dapat dengan mudah salah mengira itu sebagai lumba-lumba.

-Gigi di anurans

Fenomena yang dapat menyebabkan munculnya analogi adalah kembalinya karakter ke bentuk leluhurnya. Dalam sistematika, peristiwa ini bisa membingungkan, karena tidak semua spesies keturunan akan menampilkan ciri atau ciri yang sama.

Ada beberapa spesies katak yang, secara evolusi, memperoleh gigi di rahang bawah. Kondisi katak "normal" adalah tidak adanya gigi, meskipun nenek moyang mereka yang sama memilikinya.

Oleh karena itu, keliru untuk berpikir bahwa gigi katak aneh ini homolog dibandingkan dengan gigi kelompok hewan lain, karena mereka tidak memperolehnya dari satu nenek moyang yang sama.

-Mirip antara marsupial Australia dan mamalia Amerika Selatan

Kesamaan yang ada di antara kedua kelompok hewan berasal dari nenek moyang yang sama - mamalia -, tetapi mereka diperoleh secara berbeda dan independen dalam kelompok mamalia metatherian Australia dan mamalia eutherian Amerika Selatan.

Kaktus

Contoh analogi dan homologi tidak terbatas hanya pada kerajaan hewan, peristiwa-peristiwa ini tersebar di seluruh pohon kehidupan yang kompleks dan rumit.

Pada tumbuhan, ada serangkaian adaptasi yang memungkinkan toleransi terhadap lingkungan gurun, seperti batang sukulen, batang kolumnar, duri dengan fungsi pelindung dan pengurangan yang cukup besar pada permukaan daun (daun).

Namun, tidaklah benar untuk mengelompokkan semua tumbuhan yang memiliki ciri-ciri tersebut sebagai kaktus karena individu yang membawanya tidak memperolehnya dari nenek moyang yang sama.

Faktanya, ada tiga keluarga phanerogams yang berbeda: Euphorbiaceae, Cactaceae, dan Asclepiadaceae, yang perwakilannya secara konvergen beradaptasi dengan lingkungan yang gersang.

Konsekuensi membingungkan struktur analog dengan struktur homolog

Dalam biologi evolusioner, dan cabang biologi lainnya, konsep homologi adalah fundamental, karena memungkinkan kita untuk menetapkan filogeni makhluk hidup - salah satu tugas paling mencolok dari ahli biologi saat ini.

Harus ditekankan bahwa hanya karakteristik homolog yang secara memadai mencerminkan nenek moyang organisme yang sama.

Pertimbangkan bahwa dalam studi tertentu kami ingin menjelaskan sejarah evolusi tiga organisme: burung, kelelawar, dan tikus. Jika kita mengambil, misalnya, karakteristik sayap untuk merekonstruksi filogeni kita, kita akan sampai pada kesimpulan yang salah.

Mengapa? Karena burung dan kelelawar memiliki sayap dan kita akan berasumsi bahwa mereka lebih terkait satu sama lain daripada satu sama lain dengan tikus. Namun, kita mengetahui secara apriori bahwa tikus dan kelelawar adalah mamalia, jadi mereka lebih terkait satu sama lain daripada satu sama lain dengan burung.

Kemudian, kita harus mencari karakteristik homolog yang memungkinkan kita menjelaskan polanya dengan benar. Misalnya adanya rambut atau kelenjar susu.

Dengan menerapkan visi baru ini, kita akan menemukan pola hubungan yang benar: kelelawar dan tikus lebih terkait satu sama lain daripada satu sama lain dengan burung.

Referensi

1. Arcas, LP (1861). Elemen zoologi. Pencetakan Gabriel Alhambra.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Hall, BK (Ed.). (2012). Homologi: Dasar hierarki dari biologi komparatif. Pers Akademik.
4. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). Konsep homologi sebagai dasar untuk mengevaluasi mekanisme perkembangan: mengeksplorasi perhatian selektif sepanjang rentang hidup. Psikobiologi perkembangan, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Biologi Tumbuhan (Vol.2). Saya terbalik.
7. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.