In biologia, cos'è l'omologia?
L'omologia è un concetto biologico che descrive le somiglianze tra le specie derivanti da origini condivise. È un'idea centrale nello studio dell'evoluzione perché riflette la ramificazione dell'albero filogenetico. In generale, se due specie condividono molte proprietà e geni, è probabile che si siano discostate le une dalle altre - vale a dire, ipotizzate - relativamente recentemente nel tempo evolutivo.
Tutti gli organismi sono collegati ad altri organismi attraverso l'evoluzione da un piccolo numero di antenati comuni. Di conseguenza, le omologie abbondano nel mondo biologico. La fosforilazione ossidativa, il processo di utilizzo dell'ossidazione per produrre adenosina trifosfato, è un'omologia biologica quasi universale. Il processo fu utilizzato dai primi organismi e i successivi sviluppi nell'evoluzione lo hanno modificato ma non sostituito.
I cervelli, al contrario, non compaiono in tutti gli organismi. Sono una caratteristica che appartiene solo agli animali. Non tutti gli animali hanno il cervello, ma molti lo fanno. Se una specie possiede o meno un cervello fornisce una chiara indicazione della sua posizione nell'albero evolutivo. Alcuni organismi, che hanno subito meno cambiamenti da questo momento in poi, hanno cervelli simili ai primi. È importante ricordare, tuttavia, che questi organismi sono sopravvissuti e cambiati nel corso di altrettanti tempi evolutivi di quelli più complicati.
L'omologia è spesso discussa in contrasto con l'analogia. Non tutte le somiglianze tra due organismi sono il risultato di origini ancestrali comuni. Se due specie si trovano in un ambiente favorevole ad un adattamento particolare, questo adattamento può emergere indipendentemente in entrambe le specie. Ad esempio, gli opossum hanno evoluto i pollici opponibili indipendentemente dai primati. Questo risultato non è troppo sorprendente, poiché i pollici opponibili sono utili. Poiché l'evoluzione è imprevedibile e caotica, tuttavia, l'analogia è molto meno comune dell'omologia.
Lo studio della genetica ha affinato il concetto di omologia con il confronto diretto tra sequenze di DNA. Prima che fosse possibile leggere direttamente le informazioni genetiche, gli scienziati dovevano indovinare l'omologia - e la tassonomia in generale - sulla base di osservazioni fisiologiche. Ora, la somiglianza relativa di alleli trovati in diversi organismi può fornire prove evidenti della loro relazione evolutiva. L'incertezza sul fatto che una proprietà condivisa sia omologa o analoga può essere completamente risolta esaminando il DNA; statisticamente, un certo livello di somiglianza tra sequenze non avrebbe potuto verificarsi da solo.
La genetica ha anche creato la necessità di sottoclassificazioni all'interno del concetto di omologia. L'ortografia si riferisce alle somiglianze geniche che derivano dalla speciazione. La paralogia descrive le omologie tra i geni risultanti dalla duplicazione all'interno del genoma di un singolo organismo. Lo xenolgia è l'esistenza dell'omologia derivante dal trasferimento genico laterale: materiale genetico trasmesso attraverso un virus o dagli scienziati, per esempio. L'esistenza di omologie xenologiche complica l'idea di una ramificazione perfettamente unidirezionale dell'albero evolutivo.