Vad är homologi inom biologi?
Homologi är ett biologiskt begrepp som beskriver likheter mellan arter som härrör från delade förfäder. Det är en central idé i evolutionsstudien eftersom den återspeglar grenen av det fylogenetiska trädet. Generellt sett, om två arter delar många egenskaper och gener, kommer de sannolikt att ha avvikit från varandra - dvs specierade - relativt nyligen under evolutionär tid.
Alla organismer är relaterade till andra organismer genom evolution från ett litet antal vanliga förfäder. Följaktligen finns överflöd av homologier i den biologiska världen. Oxidativ fosforylering, processen att använda oxidation för att producera adenosintrifosfat, är en nästan universell biologisk homologi. Processen användes av de tidigaste organismerna, och efterföljande utvecklingsutvecklingar har ändrats men inte ersatt den.
Hjärnor, däremot, visas inte i alla organismer. De är en funktion som endast tillhör djur. Inte alla djur har hjärnor, men de flesta gör det. Huruvida en art har en hjärna eller inte ger en tydlig indikation på dess position i det evolutionära trädet. Vissa organismer, som har genomgått mindre förändringar sedan denna tidpunkt, har hjärnor som liknar de tidigaste. Det är dock viktigt att komma ihåg att dessa organismer har överlevt och förändrats under lika mycket evolutionära tid som mer komplicerade.
Homologi diskuteras ofta i motsats till analogi. Inte varje likhet mellan två organismer är resultatet av vanliga evolutionära förfäder. Om två arter befinner sig i en miljö som bidrar till en viss anpassning, kan denna anpassning uppstå oberoende i båda arterna. Till exempel utvecklades opossum motsatta tummar oberoende av primater. Detta resultat är inte för överraskande, eftersom motsatta tummar är användbara. Eftersom evolutionen är oförutsägbar och kaotisk är analogi dock mycket mindre vanligt än homologi.
Studien av genetik har förfinat begreppet homologi med direkt jämförelse mellan DNA-sekvenser. Innan det var möjligt att läsa genetisk information direkt, måste forskare gissa om homologi - och taxonomi generellt - på grundval av fysiologiska observationer. Nu kan den relativa likheten mellan alleler som finns i olika organismer ge starka bevis för deras evolutionära besläktning. Osäkerhet om en delad egenskap är homolog eller analog kan lösas fullständigt vid undersökning av DNA; statistiskt sett kunde en viss nivå av likhet mellan sekvenserna inte ha inträffat på egen hand.
Genetik har också skapat behovet av underklassificeringar inom begreppet homologi. Ortologi hänvisar till genlikheter som följer av speciering. Paralogi beskriver homologier mellan gener som härrör från duplicering inom en enda organisms genom. Xenolgy är förekomsten av homologi till följd av lateral genöverföring: genetiskt material som överförs genom ett virus eller till exempel av forskare. Förekomsten av xenologa homologier komplicerar idén om en perfekt enkelriktad förgrening av det evolutionära trädet.