Сравнительно-анатомические доказательства эволюции. Гомологичные и аналогичные органы

Аналогичные органы

Сходство для аналогичных органов - результат эволюционного приспособления разных организмов к одинаковым условиям среды. Так как строение, развитие и происхождение аналогичных органов различны, их сопоставление не позволяет судить о родстве между организмами. (ср. Гомологичные органы)

Аналогия (в биологии) - внешнее сходство организмов разных систематических групп, а также органов или их частей, происходящих из различных исходных зачатков и имеющих неодинаковое строение. Аналогия обусловлена общностью образа жизни или функции (приспособлением к сходным условиям существования) .

Понятие аналогии разбивается на подчиненные категории:

Простая (конвергирующая) аналогия - такое подобие, когда у двух неродственных групп организмов возникают органы, сходные по облику и функциям, но не обнаруживающие сходства узкоспециальных черт. Например, кожные жабры, расположенные на различных органах неродственных групп водных животных, имеют общую тенденцию к увеличению площади поверхности за счет усиленного роста и ветвления.
Конфлюэнтная аналогия или конфлюэнция . В этом случае органы совпадают по строению вплоть до мельчайших особенностей, и судить об их аналогичности можно, только изучив их происхождение. Примером конфлюэнтно-аналогичных органов является сходство (даже на гистологическом уровне) трахей насекомых и трахей наземных хелицеровых.

История

Понятие аналогии было введено Аристотелем и обозначало функциональное, и морфологическое сходство органов различных организмов . Ричард Оуэн уточнил это понятие как функциональное подобие, противоположное гомологии . Понятие гомологии в биологии было введено Ричардом Оуэном в 1840-е гг., не ставившего задачи решения филогенетических проблем . Он предложил различить аналогичные:

«…a part or organ in one animal that has the same function as another part or organ in a different animal…» [часть или орган животного, который имеет ту же самую функцию, что и другая часть или орган у иного животного] «the same organ in different animals under every variety of form and function…» [тот же самый орган в различных животных при всех вариациях формы и функции]

Примерами аналогичных структур могут служить крылья насекомых и птиц . Примерами гомологичных - крыло птицы и рука человека.

Чарльз Дарвин (1859) считал, что аналогия возникает в ходе эволюции в сходных условиях жизни в результате приспособления к окружающей среде организмов далёких систематических групп (см. Конвергенция в биологии).

Примеры

Животные

Крылья птиц - видоизменённые передние конечности, крылья насекомых - складки хитинового покрова
Органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение: жабры рыб - образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных - выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых - система трубочек, развившихся из наружных покровов
Обтекаемая форма тела у водных млекопитающих - китов, дельфинов и у рыб

Растения

Усики винограда (образующиеся из побегов) и усики гороха (видоизменённые листья)

См. также

Примечания

Литература

Бляхер Л. Я., Аналогия и гомология, в сб.: Идея развития в биологии, М., 1965.
Дарвин Ч., Происхождение видов. Соч., т. 3, М., 1939, с. 608
Шимкевич В. М., Биологическое основание зоологии, 5 изд., т. 1-2, М.- П., 1923-25

Ссылки

// Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Аналогичные органы" в других словарях:

АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ - АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ, органы различного эмбрионального происхождения, но одинаковой физиологич. функции; к А. о. относятся, например, челюсти позвоночных, происшедшие из жаберных дуг, челюсти в, р насекомых, являющиеся видоизменением конечностей;… … Большая медицинская энциклопедия

В биологии сходны у организмов разных систематических групп по выполняемой функции, но имеют различное происхождение и неодинаковое внутреннее строение (напр., крыло птицы и бабочки, роющая конечность медведки и крота) … Большой Энциклопедический словарь

- (биол.), сходны у организмов разных систематических групп по выполняемой функции, но имеют различное происхождение и неодинаковое внутреннее строение (например, крыло птицы и бабочки, роющая конечность медведки и крота). * * * АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ… … Энциклопедический словарь Большая советская энциклопедия

АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ - (от греч. analogos соответственный), органы животных и растений разных систематич. групп, сходные по выполняемой функции, но различные по строению и происхождению (например, крыло птицы и крыло бабочки). Ср. Гомологичные органы … Ветеринарный энциклопедический словарь

- (биол.), сходны у организмов разных систематич. групп по выполняемой функции, но имеют разл. происхождение и неодинаковое внутр. строение (напр., крыло птицы и бабочки, роющая конечность медведки и крота) … Естествознание. Энциклопедический словарь

Морфология растений представляет много примеров аналогичных органов, т. е. таких образований, происхождение которых различно, но функции одинаковы. Так, корни аналогичны ризоидам, колючки шипам, семена спорам. Одинаковость функций обуславливает… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ - (греч. homologos согласный, соответствующий) - органы разных животных или растений, соответствующие друг другу по строению независимо от выполняемой ими функции, развивающиеся из сходных зачатков и имеющие общее происхождение.

Гомология, или гомойология,- основное понятие в сравнительной анатомии (см.), где оно употребляется для установления родства друг с другом и происхождения различных организмов от общего родоначального предка в процессе эволюционного развития. Сравнение Г. о. у разных животных и человека дает материал для установления направления приспособительной эволюции органического мира и выяснения общих закономерностей эволюционного развития (см. Эволюционное учение). Функция Г. о. у различных животных может совпадать (напр., функция сердца у разных позвоночных), но может быть и различной. Классическим примером Г. о. служит скелет передних конечностей некоторых позвоночных животных и верхних конечностей человека (рис.). Функция конечностей позвоночных может быть одинаковой (хождение) и разной (полет у птиц и летучих мышей, плавание у китообразных, рытье у крота, хватание у обезьян, производственная деятельность у человека). В ботанике у растений также различают Г. о.: чешуйки почки, листья, усики, колючки, части цветка. По Реману (A. Reman, 1956), можно выделить три критерия определения Г. о.- критерий положения, критерий специального качества и критерий связи через промежуточные формы.

Внешнее сходство может быть вызвано также одинаковой функцией органов при различном их строении и происхождении; такие органы называют аналогичными (см. Аналогичные органы). Сравнение Г. о. может проводиться у одного и того же организма между повторяющимися серийно органами, напр, сегментарными органами (позвонками, нервами) или передними (грудными) и задними (тазовыми) конечностями. Такие Г. о. у одного и того же организма называют гомодинамными. Кроме того, различают гомотипию- сопоставимость правых и левых органов у двусторонне симметричных животных и гомономию - соотношение одноименных органов, напр, пальцев конечности. Нередко Г. о. называют гомогенетичными, а органы, развивающиеся у разных родственных ветвей параллельно, но независимо друг от друга,- гомойологичными или гомопластичными.

Учение о Г. о. сыграло большую роль в истории биологии и медицины. Сопоставление Г. о. легло в основу важных теоретических обобщений. Сопоставление Г. о. дало возможность выяснить направления эволюционного развития (прогресс и регресс) и понять значение рудиментарных органов у человека (см. Рудиментарные органы), а также филогенетическую обусловленность возникновения у него врожденных пороков развития (см.).

Библиография Гиляров М. С. Современные представления о гомологии, Усп. совр, биол., т. 57, в. 2, с. 300, 1964, библиогр.; Шмальгаузен И. И. Основы сравнительной анатомии позвоночных животных, с. 14, М., 1947; Remane A. Die Grundlagen des natiirlichen Systems der vergleichenden Anatomie und der Phyloge-netik, Lpz., 1956, Bibliogr.

Б. С. Матвеев.

Органы, имеющие сходное строение и общее происхождение, независимо от выполняемых ими функций, называются гомологичными . Например, у представителей позвоноч-ных животных , обитающих на суше, в воздухе и в воде, передние конечности выполняют функции хождения, копательную, летательную, плава-тельную. Однако у всех они состоят из плеча, предплечья, образо-ванного локтевой и лучевой костями, костями запястья (рис. 45). Гомологичные органы встречаются также и у растений .

Примеры

Примерами гомологичных органов у растений являются усики гороха, шипы барбариса и кактуса. Это видоиз-менённые листья. У животных наиболее яркий пример — передние конечности позвоночных животных.

Аналогичными называют такие органы, которые выполняют одинаковые функции, но имеют различное происхождение. Колючки кактуса образовались в результате видоизменения листьев, шипы боярышника — стебля, а шипы розы и малины — вследствие изме-нения ростков эпидермиса (рис. 46). Примерами аналогичных орга-нов являются также глаза головоногих моллюсков и позвоночных животных. Глаза у головоногих моллюсков развиваются путём удлинения эктодермального слоя, а у позвоночных — из бокового ростка головного мозга.

Конвергенция

В отдельных случаях эволюционный процесс совершается в результате приспособления организмов, относящихся к различным систематическим группам, к одинаковым условиям обитания в течение миллионов лет . Такой процесс называется конвергенцией (от лат. convergere — приближаться) — схожестью признаков организмов, имеющих различное происхождение, в результате естест-венного отбора и одинаковых условий.

В качестве примера конвергенции можно привести сходство строения тела, органов движения акулы (рыбы), ихтиозавра (пресмыкающиеся , жившие в мезозойской эре и затем вымершие), дельфина (млекопитающие). Сходство внешнего вида представителей подкласса сумчатых и плацентарных из класса млекопитающих — сумчатого крота и крота обыкновенного — также является результатом конвергенции (рис. 47).

Примеры

Примерами аналогичных органов у растений могут служить иглы барбариса, иглы боя-рышника, шипы белой акации (боковые листья), шипы мали-ны (ростки кожицы); у животных — крылья бабочки (развиваются из задней части грудного отдела тела), крылья орла, летательные перепонки летучей мыши (образованы путём видоизменения перед-ней конечности).

Органы, утратившие в течение эволюционного процесса своё первоначальное значение и находящиеся на стадии исчезновения, называются рудиментарными . У древних предков эти органы были нормально развиты и выполняли определённые функции. Затем, в ходе эволюционного процесса, они потеряли своё биологическое значение и сохранились в виде остаточных органов. Материал с сайта

Примеры

Рудиментарные органы встречаются как у животных, так и у растений. Так, чешуйки у корневища ландышей, пырея, папоротника и комнатного растения аспидистры являются рудиментарными листьями. Вторые и третьи пальцы конечностей лошади, крестцовая кость и кости конечности кита, маленькая пара крыльев у мухи также являются рудиментарными органами. Рудиментарные органы у растений, животных и человека являются важным доказательством эволюции .

Явления атавизма также подтверждают историческое развитие органического мира. Под атавизмом понимают повторение у отдельных особей в онтогенезе признаков, характерных для их далёких предков.

Примеры

Примером атавизма являются случаи рождения зеброобразных жеребят, наличие нечётких полос на спине пегой лошади. Это свидетельствует о том, что дикие предки домашней лошади имели полосатый шерстяной покров. Иногда у коров бывает три пары сосков на вымени . Это указывает на то, что коровы произошли от диких предков, имевших четыре пары сосков.

Картинки (фото, рисунки)

Рис. 45. Гомологичные органы (передние конечности позвоночных животных): саламандра, черепаха, крот, лошадь, летучая мышь, птица
Рис. 46. Аналогичные органы: 1- иглы барбариса; 2 - иглы боярышника; 3 - шипы белой акации (боковые листья); 4 - шипы малины (ростки кожицы); 5 - крылья бабочки (развиваются из задней части грудного отдела тела); 6 - крылья орла; 7 - летательные перепонки летучей мыши (образованы путём видоизменения передней конечности)
Гомологичные и

Аналогичные органы - это органы, разные по происхождению, имеющие внешнее сходство и выполняющие сходные функции. Аналогичными есть жабры речного рака, головастика и жабры личинок стрекоз. Спинной плавник касатки (китообразные млекопитающие) аналогичен спинному плавнику акулы. Аналогичны бивни слона (разросшиеся резцы) и бивни моржа (гипертрофированные клыки), крылья насекомых и птиц, колючки кактусов (видоизмененные листья) и колючки барбариса (видоизмененные побеги), а также шипы шиповника (выросты кожицы).

Аналогичные органы возникают у далеких организмов вследствие приспособлений их к одинаковым условиям среды или выполнения органами одинаковой функции

Гомологичные органы - органы, сходные между собой по происхождению, строению, но выполняющие разные функции. Появление их - результат дивергенции.

Дивергенция означает расхождение. Расхождение может происходить из-за смены условий окружающей среды или из-за эволюционных процессов.

Конечности всех наземных позвоночных гомологичны, потому что они отвечают критериям гомологичности: имеют общий план строения, занимают сходное положение среди других органов, развиваются в онтогенезе из сходных эмбриональных зачатков. Гомологичны ногти, когти, копыта. Ядовитые железы змей гомологичны слюнным железам. Молочные железы - гомологи потовых желез. Усики гороха, иглы кактуса, иглы барбариса - гомологи, все они - видоизменение листьев.

Сходство в плане строения гомологичных органов есть следствие общности происхождения. Существование гомологичных структур есть следствие существования гомологичных генов. Различия возникают вследствие изменения функционирования этих генов под действием эволюционных факторов, а также вследствие ретардаций, акце-лераций и других изменений эмбриогенеза, ведущих к дивергенции форм и функций.

Рудименты - это третье веко у человека, аппендикс (червеобразный отросток слепой кишки), ушные мышцы, копчик - все это рудименты. У человека насчитывается около сотни рудиментов. У безногой ящерицы - веретеницы - есть рудиментарный плечевой пояс конечностей. У китов есть рудимент тазового пояса. Наличие рудиментов объясняется тем, что эти органы у далеких предков были нормально развиты, но в процессе эволюции потеряли свое значение и сохранились в виде остатков.

У растений тоже бывают рудименты. На корневищах (видоизмененных побегах) пырея, ландыша, папоротника есть чешуйки. Это рудименты листьев. В краевых соцветиях сложноцветных (нивяника, астр, подсолнечника) под лупой видны недоразвитые тычинки.

Рудименты - важные доказательства исторического развития органического мира. Рудименты тазовых костей у китов и дельфинов подтверждают предположение о происхождении их от наземных четвероногих предков с развитыми задними конечностями. Рудиментарные задние конечности веретеницы и питона указывают на происхождение этих рептилий (так же, как и всех змей) от предков, имевших конечности.

Атавизмы. У человека атавизмами есть хвост, волосяной покров на всем лице, многососковость. На вымени у некоторых коров появляется третья пара сосков. Это указывает на то, что крупный рогатый скот произошел от животных, имевших более четырех сосков. У мух дрозофил - гомозигот по мутации тетраптера - вместо жужжалец развиваются нормальные крылья. Это не возникновение нового признака, а возврат к старому Антенна у дрозофилы иногда превращается в членистую ножку. У лошади может быть трехпалость, как у меригиппуса.

Отличие рудиментов от атавизмов:

· рудименты есть у всех особей вида, а атавизмы - лишь у немногих;

· рудименты несут определенную функцию, а атавизмы (все без исключения) не несут каких-либо функций.

Пример гомологичных органов у растений :

· подземные корни растения,

· воздушные корни растений

Разная среда обитания (разные условия) определяют появление гомологичных органов.

заросток у простейших растений,

· зародышевый мешок у покрытосемянных растений

Это пример появления гомологичных органов в процессе эволюции (освоении суши).
Гомологичные органы у животных :

лапы у животных,

· крылья у птиц,

· лапки у крота,

· ласты или плавники у водных представителей.

Кости этих конечностей схожи, но функции различны: лапы - для передвижения по земле, крылья - для полета, лапки крота - чтобы землю рыть, ну а ласты и плавники - естественно, для плавания.

Гомологичные органы гомологи́чные о́рганы
(биол.), развиваются из общих зачатков у организмов различных систематических групп, сходны по основному плану строения и развитию; могут выполнять одинаковые (например, луковица тюльпана и клубень картофеля) или неодинаковые (например, крыло птицы и рука человека) функции.
ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ
ГОМОЛОГИ́ЧНЫЕ О́РГАНЫ, в биологии - органы, имеющие принципиально общее строение независимо от сходства выполняемых ими функций. Сходство в строении, или гомология, возможно только при наличии более или менее отдалённого общего предка. В этом состоит эволюционный критерий гомологии. На практике обычно используют более доступные эмбриологический (наличие общих стадий в эмбриогенезе (см. ЭМБРИОГЕНЕЗ) ) или морфологический (структурное подобие), реже - палеонтологический (наличие общих или переходных ископаемых форм) критерии. Однако использование различных критериев часто приводит к несовпадению оценки гомологии на разных уровнях. Так, крыло насекомых (см. НАСЕКОМЫЕ) (складка покровов) аналогично крылу позвоночных (видоизменённой передней конечности). Крылья разных позвоночных (см. ПОЗВОНОЧНЫЕ) (птерозавра (см. ПТЕРОЗАВРЫ) , птицы и летучей мыши (см. ЛЕТУЧИЕ МЫШИ) ) гомологичны согласно эволюционному и эмбриологическому критериям. При этом морфологически крылья птерозавра и летучей мыши гомологичны друг другу (перепонка, натянутая между пальцами и задней конечностью), но аналогичны крылу птицы (конечность с укороченными пальцами, покрытая перьями (см. ПЕРЬЯ) ). Нередко гомологичные органы выполняют совершенно разные функции. Например косточки среднего уха млекопитающих и четвёртая жаберная дуга костных рыб (см. КОСТНЫЕ РЫБЫ) , гастроваскулярная система гребневиков (см. ГРЕБНЕВИКИ) и целом иглокожих (см. ИГЛОКОЖИЕ) . Генетические основы возникновения гомологичных структур у относительно близкородственных форм отражает закон гомологических рядов (см. ГОМОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ ЗАКОН) . Некоторые гомологичные структуры встречаются у столь не родственных групп, что могут свидетельствовать о единстве происхождения всех животных или всех эукариот (см. ЭУКАРИОТЫ) . Таково, например, тонкое строение жгутиков (см. ЖГУТИКИ) , а также молекулярная структура гемоглобинов (см. ГЕМОГЛОБИН) и цитохромов (см. ЦИТОХРОМЫ) .

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "гомологичные органы" в других словарях: