APA HOMOLOGI DALAM BIOLOGI? (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

Sebuah homologi adalah struktur, organ atau proses dalam dua individu yang dapat ditelusuri kembali ke asal mula yang sama. Korespondensi tidak harus identik, strukturnya dapat dimodifikasi di setiap garis keturunan yang dipelajari. Misalnya, anggota vertebrata bersifat homolog satu sama lain, karena strukturnya dapat ditelusuri kembali ke nenek moyang bersama kelompok ini.

Homologi mewakili dasar biologi komparatif. Ia dapat dipelajari pada berbagai tingkatan, termasuk molekul, gen, sel, organ, perilaku, dan sebagainya. Oleh karena itu, ini merupakan konsep yang sangat penting dalam berbagai bidang biologi.

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

Perspektif sejarah

Homologi adalah konsep yang telah dikaitkan dengan klasifikasi dan studi morfologi sepanjang sejarah dan akarnya ditemukan dalam anatomi komparatif. Itu sudah menjadi fenomena yang diintuisi oleh para pemikir seperti Aristoteles, yang akrab dengan struktur serupa pada hewan yang berbeda.

Belon, pada tahun 1555, menerbitkan sebuah karya yang merepresentasikan serangkaian perbandingan antara kerangka burung dan mamalia.

Untuk Geoffroy Saint-Hilaire, ada bentuk atau komposisi dalam struktur yang dapat berbeda dalam organisme, tetapi masih ada keteguhan tertentu dalam hubungan dan dalam hubungannya dengan struktur yang berdekatan. Namun, Saint-Hilaire menggambarkan proses ini sebagai analog.

Meskipun istilah ini memiliki pendahulunya, secara historis istilah ini dikaitkan dengan ahli zoologi Richard Owen, yang mendefinisikannya sebagai: "organ yang sama pada hewan yang berbeda di bawah setiap variasi bentuk dan fungsi."

Owen percaya pada ketetapan spesies, tetapi merasa bahwa korespondensi antara struktur organisme membutuhkan penjelasan. Dari sudut pandang pra-Darwinian dan anti-evolusi, Owen memfokuskan konsepnya pada “arketipe” - sejenis skema atau rencana yang diikuti oleh kelompok hewan.

Apa itu homologi?

Saat ini, istilah homologi didefinisikan sebagai dua struktur, proses, atau karakteristik yang berbagi nenek moyang yang sama. Artinya, struktur tersebut dapat ditelusuri kembali ke masa lalu dengan karakteristik yang sama pada nenek moyang yang sama.

Homologi serial

Homologi serial adalah kasus khusus homologi, di mana ada kesamaan antara bagian yang berurutan dan berulang dalam organisme yang sama (dua spesies atau dua individu tidak lagi dibandingkan).

Contoh khas homologi serial adalah rantai vertebra di tulang belakang vertebrata, lengkungan insang berurutan, dan segmen otot yang membentang di sepanjang tubuh.

Homologi molekuler

Pada tingkat molekuler, kita juga dapat menemukan homologi. Yang paling jelas adalah adanya kode genetik yang sama untuk semua organisme hidup.

Tidak ada alasan mengapa asam amino tertentu terkait dengan kodon tertentu, karena ia adalah pilihan yang sewenang-wenang - sama seperti bahasa manusia yang berubah-ubah. Tidak ada alasan mengapa "kursi" harus disebut itu, tetapi kita melakukannya karena kita mempelajarinya dari seseorang, nenek moyang kita. Hal yang sama berlaku untuk kode.

Alasan paling logis mengapa semua organisme berbagi kode genetik adalah karena nenek moyang yang sama dari bentuk-bentuk ini menggunakan sistem yang sama.

Hal yang sama berlaku untuk sejumlah jalur metabolisme yang ada di berbagai organisme, seperti glikolisis, misalnya.

Homologi yang dalam

Munculnya biologi molekuler dan kemampuan untuk mengurutkan, memberi jalan pada datangnya istilah baru: homologi yang dalam. Penemuan ini memungkinkan kami untuk menyimpulkan bahwa meskipun dua organisme berbeda dalam hal morfologi, mereka dapat berbagi pola regulasi genetik.

Dengan demikian, homologi mendalam membawa perspektif baru pada evolusi morfologi. Istilah itu digunakan untuk pertama kalinya dalam sebuah artikel berpengaruh di jurnal bergengsi Nature berjudul: Fosil, gen, dan evolusi anggota tubuh hewan.

Shubin et al., Penulis artikel, mendefinisikannya sebagai "keberadaan jalur genetik yang terlibat dalam regulasi yang digunakan untuk membangun karakteristik pada hewan yang berbeda dalam hal morfologi dan jarak filogenetik". Dengan kata lain, homologi yang dalam dapat ditemukan dalam struktur analog.

Gen Pax6 memainkan peran yang sangat diperlukan dalam generasi penglihatan pada moluska, serangga, dan vertebrata. Gen Hox, di sisi lain, penting untuk pembentukan anggota tubuh pada ikan dan anggota tubuh tetrapoda. Keduanya adalah contoh homologi yang dalam.

Sumber: Washington NL, Haendel MA, Mungall CJ, Ashburner M, Westerfield M, Lewis SE. , melalui Wikimedia Commons

Sumber: PhiLiP, melalui Wikimedia Commons

Analogi dan homoplasia

Jika ingin mempelajari kemiripan antara dua proses atau struktur, dapat dilakukan dari segi fungsi dan tampilan, tidak hanya mengikuti kriteria kesamaan leluhur.

Jadi, ada dua istilah terkait: analogi yang mendeskripsikan karakteristik dengan fungsi serupa dan mungkin atau mungkin tidak memiliki leluhur yang sama.

Di sisi lain, homoplasia mengacu pada struktur yang terlihat mirip. Meskipun istilah-istilah ini berasal dari abad ke-19, mereka mendapatkan popularitas dengan munculnya gagasan-gagasan evolusioner.

Misalnya sayap kupu-kupu dan burung memiliki fungsi yang sama: terbang. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa mereka analog, namun kita tidak dapat melacak asal-usul mereka ke satu nenek moyang yang memiliki sayap. Karena alasan ini, mereka bukanlah struktur yang homolog.

Hal yang sama berlaku untuk sayap kelelawar dan burung. Namun, tulang yang terbentuk jika homolog satu sama lain, karena kita dapat melacak asal mula yang sama dari garis keturunan yang berbagi pola tulang tungkai atas: humerus, kubik, jari-jari, falang, dll. Perhatikan bahwa istilah tersebut tidak saling eksklusif.

Homoplasia dapat tercermin dalam struktur serupa, seperti sirip lumba-lumba dan sirip kura-kura.

Sumber: John Romanes (1848-1894), melalui Wikimedia Commons

Pentingnya evolusi

Homologi adalah konsep kunci dalam biologi evolusi, karena hanya
cukup mencerminkan nenek moyang organisme yang sama.

Jika kita ingin merekonstruksi filogeni untuk membangun hubungan kekerabatan, leluhur, dan keturunan dari dua spesies, dan secara tidak sengaja kita menggunakan karakteristik yang hanya berbagi bentuk dan fungsi, kita akan mencapai kesimpulan yang salah.

Misalnya, jika kita ingin menentukan hubungan antara kelelawar, burung, dan lumba-lumba dan secara keliru menggunakan sayap sebagai karakter homolog, kita akan sampai pada kesimpulan bahwa kelelawar dan burung lebih terkait satu sama lain daripada kelelawar dengan lumba-lumba.

Secara apriori kita tahu bahwa hubungan ini tidak benar, karena kita tahu bahwa kelelawar dan lumba-lumba adalah mamalia dan lebih berhubungan satu sama lain dibandingkan setiap kelompok dengan burung. Oleh karena itu, kita harus menggunakan karakter homolog, seperti kelenjar susu, tiga tulang kecil telinga tengah, antara lain.

Referensi

1. Hall, BK (Ed.). (2012). Homologi: Dasar hierarki dari biologi komparatif. Pers Akademik.
2. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
3. 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.
4. Rosenfield, I., Ziff, E., & Van Loon, B. (2011). DNA: Panduan Grafis Molekul yang Mengguncang Dunia. Columbia University Press.
5. Scharff, C., & Petri, J. (2011). Evo-devo, homologi mendalam dan FoxP2: implikasi untuk evolusi ucapan dan bahasa. Transaksi filosofis dari Royal Society of London. Seri B, Ilmu Biologi, 366 (1574), 2124-40.
6. Shubin, N., Tabin, C., & Carroll, S. (1997). Fosil, gen dan evolusi anggota tubuh hewan. Alam, 388 (6643), 639.
7. Shubin, N., Tabin, C., & Carroll, S. (2009). Homologi yang mendalam dan asal-usul kebaruan evolusioner. Nature, 457 (7231), 818.
8. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.