narządy analogiczne
Narządy analogiczne — Narządy analogiczne – podobnie wykształcone narządy pełniące zbliżoną funkcję u gatunków nie posiadających wspólnego przodka. Narządy analogiczne cechują się różnym pochodzeniem ewolucyjnym oraz różną budową anatomiczną.
Narządy analogiczne powstają niezależnie od siebie pod wpływem podobnych warunków życia wskutek konwergencji (ewolucji zbieżnej), paralelizmu ewolucyjnego (ewolucji równoległej) lub rewersji.
Narządy analogiczne i homologiczne
Narządy analogiczne [gr. analogia – podobieństwo, zgodność] są narządami o różnym pochodzeniu ewolucyjnym i budowie anatomicznej, które cechują się zbliżonym kształtem ze względu na spełnianie podobnej lub takiej samej funkcji u gatunków nie posiadających wspólnego przodka.
Do narządów analogicznych zalicza się:
- skrzydła owadów (powstałe ze skrzelopodobnych wyrostków występujących u ich wodnych przodków) i skrzydła ptaków (przekształcone kończyny przednie);
- odnóża kroczne owadów i kończyny kręgowców
- pęcherzykowate oko głowonogów i oko kręgowców;
- przeciwstawny, szósty palec pandy wielkiej (przekształcona kość nadgarstka) i przeciwstawny kciuk naczelnych
- błony lotne łączące kończyny przednie i tylne umożliwiające lot ślizgowy, powstałe niezależnie w kilku grupach ssaków – u torbaczy (akrobatki, lotopałanki, wolatucha), gryzoni (wiewiórolotki, polatucha) i latawców (lotokotów);
- kolce powstałe niezależnie w kilku grupach ssaków – stekowców (kolczatki), owadożernych (tenreki, jeże) i gryzoni (jeżozwierze, ursony
- długie, cienkie dzioby przystosowane do pobierania nektaru z kwiatów rurkowych powstałe niezależnie w kilku liniach ewolucyjnych ptaków – kolibrów, nektarników, hawajek, tanagr (np. sai bladogłowy) i miodojadów;
- długie, lepkie języki przystosowane do odżywiania się mrówkami i termitami powstałe w kilku liniach ewolucyjnych ssaków – stekowców (kolczatki), torbaczy (mrówkożer workowaty) i ssaków łożyskowych – szczerbaków (mrówkojady, pancerniki), łuskowców i mrówników.
- długi język zakończony szczoteczką przystosowany do pobierania nektaru kwiatowego u ssaków (ostronóg) i ptaków (kolibry, nektarniki);
- wąsy czepne grochu (przekształcone liście) i wąsy czepne z tarczkami czepnymi winobluszczu (przekształcone pędy
- ciernie stanowiące ochronę przed roślinożercami występujące u kaktusów (przekształcone liście), tarniny (przekształcone pędy boczne), wilczomleczy (przekształcone przylistki);
- chwytniki plechowców i korzenie roślin wyższych.
Narządy homologiczne [gr. homólogos – zgodny] są narządami różnych, spokrewnionych ze sobą organizmów, o jednakowym pochodzeniu ewolucyjnym i jednakowym planie budowy, cechującymi się odmiennym wyglądem wskutek pełnienia odmiennych funkcji.
Narządami homologicznymi są:
- kończyna grzebna kreta i skrzydło ptaka,
- pęcherz pławny ryb i płuca czworonożnych kręgowców,
- łuski gadów i pióra ptaków,
- liść spichrzowy cebuli i liść asymilacyjny lipy.
Powstawanie narządów analogicznych
Narządy analogiczne powstają przeważnie z odrębnych cech pierwotnych lub w wyniku procesów rozwojowych przebiegających niezależnie u różnych grup organizmów bytujących w podobnym środowisku bądź odżywiających się takim samym rodzajem pokarmu. Proces niezależnego powstawania cech analogicznych (o zbliżonej morfologii i funkcji) u organizmów nie posiadających wspólnego przodka jako adaptacji do podobnych warunków środowiskowych określa się mianem ewolucji zbieżnej – konwergencji [łac. convergere – zbierać się, upodabniać się].
Innym skutkiem procesu konwergencji, oprócz powstawania narządów analogicznych, jest także powstawanie podobnego planu budowy organizmów występujących w danym środowisku, czego przykładem jest:
- zewnętrzne podobieństwo ryb, wymarłych ichtiozaurów i waleni żyjących w środowisku wodnym, przejawiające się opływowym kształtem ciała oraz obecnością płetw służących do utrzymywania równowagi oraz regulacji prędkości i kierunku poruszania się w wodzie,
- zewnętrzne podobieństwo roślin z rodziny wilczomleczowatych i kaktusowatych, np. wilczomlecza opasłego (Euphorbia obesa) występującego na pustyniach Afryki i kaktusa Astrophytum asterias występującego na pustyniach Meksyku.
Homoplazje (cechy homoplastyczne)
Cechy analogiczne określa się mianem cech homoplastycznych (homoplazji). Są to cechy podobnie ukształtowane u gatunków z różnych grup taksonomicznych nie posiadających wspólnego przodka i stanowiące przystosowanie do podobnych warunków życiowych.
Wyróżnia się następujące mechanizmy prowadzące do powstawania homoplazji:
Konwergencja (ewolucja zbieżna) – cechy powstałe niezależnie u niespokrewnionych ze sobą organizmów, których podobieństwo wynika z pełnionej funkcji, a nie z budowy anatomicznej, pochodzenia ewolucyjnego oraz podłoża genetycznego; np. narządy analogiczne.
Paralelizm ewolucyjny (ewolucja równoległa) – cechy powstałe niezależnie w blisko spokrewnionych grupach organizmów, nie występujące u wspólnego przodka, których podobieństwo wynika z podobnego mechanizmu rozwoju danej cechy i podobnego podłoża genetycznego. Do paralelizmów zaliczana jest:
- redukcja skrzydeł u samic niektórych motyli (koszówkowate, brudnicowate),
- neotenia (występowanie cech larwalnych u dojrzałych płciowo osobników) u płazów ogoniastych (ambystomowate, odmieńcowate, amfiumowate),
- występowanie kolców u jeżozwierzy i ursonów,
- obecność szczękonóży powstałych z przekształconych odnóży tułowiowych w kilku rzędach skorupiaków (lasonogi, widłonogi).
Rewersja – powrót cechy ze stanu zmodyfikowanego (apomorficznego) do stanu pierwotnego (ancestralnego), np. pojawienie się zębów u żaby Gastrotheca guentheri z linii ewolucyjnej płazów bezogonowych pozbawionych zębów, których przodkowie posiadali tę cechę.
