ما هو التنسج المثلي؟ (مع أمثلة) - مادة الاحياء - 2026

إن homoplasy (من الكلمة اليونانية "homo" التي تعني نفس ، و "plasis" التي تعني الطريقة ، نفس الأشكال) هي أساس مشترك بين نوعين أو أكثر ، لكن هذه الميزة غير موجودة في سلفهم المشترك. أساس تعريف التنسج المثلي هو الاستقلال التطوري.

التنسج المثلي بين الهياكل هو نتيجة للتطور المتقارب أو التوازي أو الانتكاسات التطورية. يتناقض هذا المفهوم مع مفهوم التنادد ، حيث يتم توريث السمة أو السمة المشتركة بين مجموعة الأنواع من سلف مشترك.

تطور متقارب: في الصورة نرى إكثيوصورًا ، مشابهًا جدًا - بيئيًا ومفولوجيًا - للدلفين. المصدر: الخالق: ديمتري بوجدانوف

ما هو التنسج المثلي؟

في فرع علم التشريح المقارن ، يمكن تقييم أوجه التشابه بين أجزاء الكائنات الحية من حيث الأصل والوظيفة والمظهر.

وفقًا لـ Kardong (2006) ، عندما يكون لشخصيتين أصل مشترك ، يتم تصنيفهما على أنهما متماثلان. إذا كان التشابه من حيث الوظيفة ، يُقال أن العمليتين متماثلتان. أخيرًا ، إذا كان مظهر الهياكل متشابهًا ، فهو عبارة عن تماثل متماثل.

ومع ذلك ، يعطي مؤلفون آخرون معنى أوسع للمفهوم (التداخل مع القياس) ، بما في ذلك أي تشابه بين نوعين أو أكثر ليس لهما أصل مشترك. في هذا المفهوم ، يبرز الاستقلال التطوري للحدث.

أصل المصطلح

تاريخيًا ، تم استخدام هذه المصطلحات الثلاثة منذ عصور ما قبل الداروينية دون أي معنى تطوري. بعد وصول داروين والتطور الأسي للنظريات التطورية ، اكتسبت المصطلحات صبغة جديدة وتم تفسير التشابه في ضوء التطور.

كان التنسج المثلي مصطلحًا صاغه لانكستر في عام 1870 للإشارة إلى الكسب المستقل لخصائص مماثلة في سلالات مختلفة.

اقترح جورج جايلورد سيمبسون ، من جانبه ، التمييز بين أوجه التشابه في القياس والتقليد وأوجه التشابه العشوائية ، على الرغم من أنها تعتبر اليوم أمثلة على التقارب.

أنواع التنسج المثلي

تقليديا ، تم تصنيف التنسج المثلي إلى تطور متقارب ، وأوجه تشابه تطورية ، وانعكاسات تطورية.

تسعى مراجعة قام بها باترسون (1988) إلى توضيح استخدام المصطلحات التقارب والتوازي ، حيث يمكن أن تكون غالبًا محيرة أو يساء تفسيرها. بالنسبة لبعض المؤلفين ، يكون التمييز تعسفيًا فقط ويفضلون استخدام المصطلح العام homoplasia.

يقترح آخرون أنه على الرغم من أن التمييز بين المصطلحات ليس واضحًا تمامًا ، إلا أنهما يختلفان بشكل أساسي في العلاقة بين الأنواع المعنية. وفقًا لهذا الرأي ، عندما تكون السلالات التي تقدم خصائص متشابهة بعيدة ، فهذا تقارب. في المقابل ، إذا كانت الأنساب مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ، فهي موازية.

النوع الثالث هو الانتكاسات ، حيث تطورت الخاصية ثم تعود بمرور الوقت إلى حالتها الأولية أو حالة الأجداد. على سبيل المثال ، طورت الدلافين والحيتانيات الأخرى جسمًا مثاليًا للسباحة يذكرنا بالسلف المائي المحتمل الذي تطورت منه منذ ملايين السنين.

عادة ما تكون الانعكاسات على مستوى التشكل نادرة ويصعب تحديدها. ومع ذلك ، فإن الانتكاسات التطورية الجزيئية - أي على مستوى الجينات - متكررة للغاية.

Homoplasias: تحديات قبل إعادة بناء التاريخ التطوري

عند إعادة بناء التواريخ التطورية للأنساب المختلفة ، من الضروري معرفة الخصائص المتماثلة وأيها التماثل البسيط.

إذا قمنا بتقييم العلاقات بين المجموعات وسمحنا لأنفسنا أن نسترشد بالأنماط المثلية ، فسنصل إلى نتائج خاطئة.

على سبيل المثال ، إذا قمنا بتقييم أي من الثدييات والحيتان والأسماك من حيث أطرافها المعدلة على شكل زعنفة ، فسنصل إلى استنتاج مفاده أن الأسماك والحيتان أكثر ارتباطًا ببعضهما البعض من كلا المجموعتين بالثدييات.

نظرًا لأننا نعرف تاريخ هذه المجموعات بداهة - نعلم أن الحيتان من الثدييات - يمكننا بسهولة أن نستنتج أن هذه السلالة الافتراضية (العلاقة الوثيقة بين الأسماك والحيتان) خطأ.

ومع ذلك ، عندما نقوم بتقييم المجموعات التي تكون علاقاتها غير واضحة ، فإن التماثل المتماثل يخلق مضايقات ليس من السهل توضيحها.

لماذا توجد التماثلية؟

لقد فهمنا حتى الآن أنه في الطبيعة "يمكن أن تكون المظاهر خادعة". ليست كل الكائنات الحية المتشابهة إلى حد ما مرتبطة ببعضها البعض - بنفس الطريقة التي يمكن أن يكون بها شخصان متشابهين جسديًا ، لكنهما غير مرتبطين. من المدهش أن هذه الظاهرة شائعة جدًا في الطبيعة.

لكن لماذا قدم؟ في معظم الحالات ، ينشأ التنسج المثلي كتكيف مع بيئة مماثلة. أي أن كلا السلالتين يخضعان لضغوط انتقائية مماثلة ، مما يؤدي إلى حل "المشكلة" بنفس الطريقة.

دعنا نعود إلى مثال الحيتان والأسماك. على الرغم من أن هذه السلالات منفصلة بشكل ملحوظ ، إلا أن كلاهما يواجه حياة مائية. وبالتالي ، فإن الانتقاء الطبيعي يفضل الأجسام ذات الزعانف المغزلية التي تتحرك بكفاءة داخل المسطحات المائية.

مفاهيم إعادة الهيكلة: التماثلات العميقة

يُترجم كل تقدم في تطور علم الأحياء إلى معرفة جديدة للتطور - والبيولوجيا الجزيئية ليست استثناءً.

باستخدام تقنيات التسلسل الجديدة ، تم تحديد عدد هائل من الجينات والمنتجات المرتبطة بها. علاوة على ذلك ، ساهم علم الأحياء التطوري التطوري أيضًا في تحديث هذه المفاهيم.

في عام 1977 ، طور شون كارول ومعاونوه مفهوم التنادد العميق ، الذي تم تعريفه على أنه الحالة التي يكون فيها نمو وتطور بنية في سلالات مختلفة لها نفس الآلية الجينية ، التي ورثوها من سلف مشترك.

خذ مثال العيون في اللافقاريات والفقاريات. العيون هي مستقبلات ضوئية معقدة نجدها في مجموعات حيوانية مختلفة. ومع ذلك ، فمن الواضح أن السلف المشترك لهذه الحيوانات لم يكن لديه عين معقدة. دعونا نفكر في عيوننا وأعين رأسيات الأرجل: إنها مختلفة تمامًا.

على الرغم من الاختلافات ، تشترك العيون في سلالة عميقة ، حيث تطورت الأوبسين من أسلاف opsin ويتم التحكم في تطور جميع العيون بواسطة نفس الجين: Pax 6.

فهل العيون متجانسة أم متقاربة؟ الجواب كلاهما ، يعتمد على المستوى الذي تقيم فيه الموقف.

الثدييات والجرابيات: إشعاع التقارب

تكثر الأمثلة على التنسج المثلي في الطبيعة. أحد أكثرها إثارة للاهتمام هو التقارب بين الثدييات المشيمية الأمريكية والجرابيات الأسترالية - سلالتان تباعدتا منذ أكثر من 130 مليون سنة.

في كلتا البيئتين نجد أشكالًا متشابهة جدًا. يبدو أن لكل حيوان ثديي "ما يعادله" من حيث التشكل والبيئة في أستراليا. هذا هو المكانة التي تحتلها الثدييات في أمريكا ، في أستراليا يشغلها جرابي مماثل.

يتوافق الخلد في أمريكا مع الخلد الجرابي الأسترالي ، وآكل النمل إلى numbat (Myrmecobius fasciatus) ، والفأر الجرابي (عائلة Dasyuridae) ، والليمور إلى القوق (Phalanger maculatus) ، والذئب إلى الذئب التسماني ، من بين آخرين.

المراجع

1. دوليتل ، RF (1994). تطور متقارب: الحاجة إلى أن نكون صريحين. الاتجاهات في العلوم البيوكيميائية ، 19 (1) ، 15-18.
2. جرينبيرج ، جي ، وهاراواي ، إم إم (1998). علم النفس المقارن: كتيب. روتليدج.
3. كاردونج ، ك.ف. (2006). الفقاريات: التشريح المقارن ، الوظيفة ، التطور. ماكجرو هيل.
4. كليمان ، RM (2016). موسوعة علم الأحياء التطوري. الصحافة الأكاديمية.
5. لوسوس ، جي بي (2013). دليل برينستون للتطور. مطبعة جامعة برينستون.
6. McGhee ، GR (2011). التطور المتقارب: الأشكال المحدودة أجمل. الصحافة MIT.
7. رايس ، سا (2009). موسوعة التطور. نشر Infobase.
8. ساندرسون ، إم جي ، وهافورد ، إل. (محرران). (تسعة وتسعون وستة وتسعون). Homoplasy: تكرار التشابه في التطور. إلسفير.
9. ستار ، سي ، إيفرز ، سي ، وستار ، إل (2010). علم الأحياء: مفاهيم وتطبيقات بدون علم وظائف الأعضاء. سينجاج ليرنينج.
10. ستايتون سي تي (2015). ماذا يعني التطور المتقارب؟ تفسير التقارب وآثاره في البحث عن حدود التطور. تركيز الواجهة ، 5 (6) ، 20150039.
11. توبين ، إيه جيه ، ودوشيك ، ج. (2005). يسأل عن الحياة. سينجاج ليرنينج.
12. Wake، DB، Wake، MH، & Specht، CD (2011). Homoplasy: من الكشف عن النمط إلى تحديد عملية وآلية التطور. علم، 331 (6020) ، 1032-1035.
13. Zimmer، C.، Emlen، DJ، & Perkins، AE (2013). التطور: فهم الحياة. كايتريا أونيل: روبرتس.