Homologia

Definição

Homologia correspondente ou semelhante em posição ou estrutura ou função ou características; especialmente derivado de um organismo da mesma espécie

Em biologia, homólogo se refere a características que compartilham uma origem e têm a mesma função (como a espinha em todos os vertebrados), ou estruturas que compartilham uma origem evolutiva, mas desenvolveram funções diferentes.

Uma definição ampla e amplamente aceita de homologia nas ciências biológicas é: as coisas são homólogas se compartilham uma ancestralidade comum.

Homologia é um conceito hierárquico e, portanto, as “coisas” referem-se a itens diferentes em cada nível.

De acordo com essa definição, uma “coisa” ou é homóloga a alguma outra “coisa” ou não é. Não há porcentagem nem grau de homologia. “Coisas” podem ser semelhantes até certo ponto, mas não há grau de homologia. Um organismo vivo compartilha uma ancestralidade comum ou não. Assim como você e sua irmã, têm o mesmo pai ou mãe, ou não.

Além disso, a homologia é sempre uma hipótese baseada em um grau de similaridade, porque não conhecemos os eventos históricos específicos que levaram a uma similaridade observada.

Por exemplo, no caso de sequências de DNA ou de proteínas, temos apenas as sequências atuais, além de alguns fragmentos descobertos de sequências de DNA de dinossauros.

Normalmente, há uma confusão entre um grau de similaridade e homologia.

Talvez a ambiguidade resulte do fato de que o grau de similaridade entre organismos ou componentes de organismos fornece evidências para uma hipótese de homologia.

Homologia

O que é homologia?

Homologia é um conceito biológico que descreve semelhanças entre espécies resultantes de ancestrais compartilhados. É uma ideia central no estudo da evolução porque reflete a ramificação da árvore filogenética.

De modo geral, se duas espécies compartilham muitas propriedades e genes, é provável que tenham divergido uma da outra – ou seja, especiadas – relativamente recentemente no tempo evolutivo.

Todos os organismos estão relacionados a outros organismos através da evolução de um pequeno número de ancestrais comuns. Conseqüentemente, as homologias abundam no mundo biológico.

A fosforilação oxidativa, o processo de usar a oxidação para produzir trifosfato de adenosina, é uma homologia biológica quase universal.

O processo foi usado pelos primeiros organismos, e desenvolvimentos subsequentes na evolução o modificaram, mas não o substituíram.

Os cérebros, ao contrário, não aparecem em todos os organismos. Eles são uma característica pertencente apenas aos animais. Nem todos os animais têm cérebro, mas a maioria tem.

Se uma espécie possui ou não um cérebro, fornece uma indicação clara de sua posição na árvore evolutiva. Alguns organismos, que sofreram menos mudanças desde então, têm cérebros semelhantes aos mais antigos.

É importante lembrar, entretanto, que esses organismos sobreviveram e mudaram ao longo do tempo evolutivo tanto quanto os mais complicados.

A homologia é frequentemente discutida em contraste com a analogia. Nem toda semelhança entre dois organismos é o resultado de ancestralidade evolutiva comum.

Se duas espécies se encontram em um ambiente propício a alguma adaptação particular, essa adaptação pode surgir independentemente em ambas as espécies. Por exemplo, gambás desenvolveram polegares opositores independentemente dos primatas. Este resultado não é muito surpreendente, uma vez que polegares opositores são úteis.

Como a evolução é imprevisível e caótica, entretanto, a analogia é muito menos comum do que a homologia.

O estudo da genética refinou o conceito de homologia com comparação direta entre sequências de DNA.

Antes que fosse possível ler informações genéticas diretamente, os cientistas precisavam adivinhar a homologia – e a taxonomia em geral – com base em observações fisiológicas. Agora, a relativa similaridade de alelos encontrados em diferentes organismos pode fornecer fortes evidências sobre sua relação evolutiva.

A incerteza sobre se uma propriedade compartilhada é homóloga ou análoga pode ser completamente resolvida após o exame do DNA.

Estatisticamente, um certo nível de similaridade entre as sequências não poderia ter ocorrido por conta própria.

A genética também criou a necessidade de subclassificações dentro do conceito de homologia.

A ortologia se refere às semelhanças de genes que resultam da especiação. Paralogia descreve homologias entre genes que resultaram da duplicação dentro do genoma de um único organismo.

Xenologia é a existência de homologia resultante da transferência lateral de genes: material genético transmitido por vírus ou por cientistas, por exemplo.

A existência de homologias xenologas complica a ideia de uma ramificação perfeitamente unidirecional da árvore evolucionária.

Homologia – Evolução

Homologia, em biologia, similaridade da estrutura, fisiologia ou desenvolvimento de diferentes espécies de organismos com base em sua descendência de um ancestral evolucionário comum.

A homologia é contrastada com a analogia, que é uma similaridade funcional de estrutura baseada não em origens evolutivas comuns, mas na mera similaridade de uso. Assim, os membros anteriores de mamíferos tão diferentes como humanos, morcegos e veados são homólogos; a forma de construção e o número de ossos nesses membros variados são praticamente idênticos e representam modificações adaptativas da estrutura do membro anterior de seus ancestrais mamíferos comuns.

Estruturas análogas, por outro lado, podem ser representadas pelas asas de pássaros e de insetos; as estruturas são usadas para voar em ambos os tipos de organismos, mas não têm origem ancestral comum no início de seu desenvolvimento evolutivo.

Um biólogo britânico do século 19, Sir Richard Owen, foi o primeiro a definir homologia e analogia em termos precisos.

Quando dois ou mais órgãos ou estruturas são basicamente semelhantes entre si na construção, mas são modificados para desempenhar funções diferentes, eles são considerados serialmente homólogos.

Um exemplo disso é a asa de um morcego e a nadadeira de uma baleia. Ambos se originaram nos membros anteriores dos primeiros ancestrais mamíferos, mas passaram por diferentes modificações evolutivas para realizar as tarefas radicalmente diferentes de voar e nadar, respectivamente.

Às vezes não está claro se as semelhanças na estrutura em diferentes organismos são análogas ou homólogas.

Um exemplo disso são as asas de morcegos e pássaros.

Essas estruturas são homólogas por serem, em ambos os casos, modificações da estrutura óssea do membro anterior dos primeiros répteis.

Mas as asas dos pássaros diferem das dos morcegos no número de dígitos e em ter penas para voar, enquanto os morcegos não têm nenhuma.

E o mais importante, a força de voo surgiu independentemente nessas duas classes diferentes de vertebrados; em pássaros enquanto eles estavam evoluindo dos primeiros répteis e em morcegos depois que seus ancestrais mamíferos já haviam se diferenciado completamente dos répteis.

Assim, as asas de morcegos e pássaros podem ser vistas como análogas, em vez de homólogas, mediante um exame mais rigoroso de suas diferenças morfológicas e origens evolutivas.

Fonte: ncse.ngo/bip.weizmann.ac.il/theory.bio.uu.nl/Encyclopaedia Britannica/study.com/doi.org/www.wisegeek.org/bioinformaticshome.com/www.biologyonline.com/evolution.berkeley.edu