Het verschil tussen homologie en homoplasie

Twee veelgebruikte termen in de evolutiewetenschap zijn homologie en homoplasieHoewel deze termen hetzelfde klinken (en inderdaad een gedeeld taalkundig element hebben), zijn ze nogal verschillend in hun wetenschappelijke betekenissen. Beide termen verwijzen naar verzamelingen biologische kenmerken die worden gedeeld door twee of meer soorten (vandaar het voorvoegsel homo), maar één term geeft aan dat het gedeelde kenmerk afkomstig was van een gemeenschappelijke voorouderensoort, terwijl de andere term verwijst naar een gedeeld kenmerk dat onafhankelijk is geëvolueerd in elke soort.

De term homologie verwijst naar biologische structuren of kenmerken die vergelijkbaar of hetzelfde zijn. Deze kenmerken worden gevonden bij twee of meer verschillende soorten wanneer die kenmerken kunnen worden herleid tot een gemeenschappelijke voorouder. Een voorbeeld van homologie is te zien in de voorpoten van kikkers, vogels, konijnen en hagedissen. Hoewel deze ledematen bij elke soort een ander uiterlijk hebben, delen ze allemaal dezelfde set botten. Deze zelfde opstelling van botten is geïdentificeerd in fossielen van een zeer oude uitgestorven soort,

Homoplasie daarentegen beschrijft een biologische structuur of kenmerk dat twee of meer verschillende soorten gemeen hebben dat niet is geërfd van een gemeenschappelijke voorouder. Een homoplasie evolueert onafhankelijk, meestal door natuurlijke selectie in vergelijkbare omgevingen of door hetzelfde type niche te vullen als de andere soorten die ook die eigenschap hebben. Een vaak genoemd voorbeeld is het oog, dat zich onafhankelijk ontwikkelde in veel verschillende soorten.

Homologie is een product van uiteenlopende evolutie. Dit betekent dat een enkele voorouderensoort op een bepaald moment in zijn geschiedenis in twee of meer soorten splitst of uiteenvalt. Dit gebeurt vanwege een soort natuurlijke selectie of isolatie van de omgeving die de nieuwe soort van de voorouder scheidt. De uiteenlopende soorten beginnen nu afzonderlijk te evolueren, maar ze behouden nog steeds enkele van de kenmerken van de gemeenschappelijke voorouder. Deze gedeelde voorouderlijke kenmerken staan ​​bekend als homologieën.

Homoplasie daarentegen is het gevolg van convergente evolutie. Hier ontwikkelen verschillende soorten vergelijkbare eigenschappen in plaats van ze te erven. Dit kan gebeuren omdat de soort in vergelijkbare omgevingen leeft, vergelijkbare niches vult of door natuurlijke selectie. Een voorbeeld van convergente natuurlijke selectie is wanneer een soort evolueert om het uiterlijk van een andere na te bootsen, zoals wanneer een niet-giftige soort vergelijkbare markeringen ontwikkelt als een zeer giftige soort. Dergelijke nabootsing biedt een duidelijk voordeel door potentiële roofdieren af ​​te schrikken. De vergelijkbare markeringen die worden gedeeld door de scharlaken koningsslang (een onschadelijke soort) en de dodelijke koraalslang is een voorbeeld van convergente evolutie.

Homologie en homoplasie zijn vaak moeilijk te identificeren, omdat beide in hetzelfde fysieke kenmerk aanwezig kunnen zijn. De vleugel van vogels en vleermuizen is een voorbeeld waar zowel homologie als homoplasie aanwezig zijn. De botten in de vleugels zijn homologe structuren die zijn geërfd van een gemeenschappelijke voorouder. Alle vleugels bevatten een type borstbeen, een groot bovenarmbeen, twee onderarmbeenderen en wat handbeenderen zouden zijn. Deze basisbotstructuur wordt bij veel soorten aangetroffen, waaronder mensen, wat tot de juiste conclusie leidt dat vogels, vleermuizen, mensen en vele andere soorten een gemeenschappelijke voorouder delen.

Maar de vleugels zelf zijn homoplasieën, omdat veel van de soorten met deze gedeelde botstructuur, inclusief mensen, geen vleugels hebben. Van de gedeelde voorouder met een bepaalde botstructuur leidde natuurlijke selectie uiteindelijk tot de ontwikkeling van vogels en vleermuizen met vleugels waarmee ze een nis konden vullen en in een bepaald gebied konden overleven milieu. Ondertussen ontwikkelden andere uiteenlopende soorten uiteindelijk de vingers en duimen die nodig waren om een ​​andere niche te bezetten.