19. gadsimta pirmajā pusē vācu zinātnieki E. Hekels un F. Millers veica nopietnus embrioloģiskus un salīdzinošus anatomiskus pētījumus, kuru rezultātā tika izveidots bioģenētiskais likums un attīstījās idejas par analoģijām, homoloģijām, atavisms un rudimenti. Šis raksts būs veltīts šādas dzīvo organismu grupas, kas satur homologus orgānus, izpētei. Tie ir pasaulē plaši izplatīti augu un dzīvnieku objekti, kuros ķermeņa daļām ir kopīga izcelsme un vienots struktūras plāns, lai gan pēc izskata tās var stipri atšķirties. Kas noveda pie viņu parādīšanās?
Notikuma cēloņi
Evolūcijas procesi notiek dzīvo būtņu populācijās un ir mikroevolūcijas pamatā. Jaunu sugu rašanās iespējama, jo uzkrājas arvien lielākas organismu atšķirības, kas ietekmē gan to struktūru, gan funkcijas. Procesu, kas izraisa morfoloģisko un anatomisko pazīmju diverģenci, kas notiek kā organisma reakcija uz mainīgiem vides faktoriem, sauc par diverģenci. Homologi ir ķermeņa daļas indivīdos, kas ir izgājuši dabisko atlasi un veidojušies, pielāgojoties to dzīvotnes apstākļiem. Tie tiek detalizēti pētīti zooloģijas kursā. Apskatīsim tos tuvāk.
Mugurkaulnieku struktūras iezīmes
Visu zīdītāju priekšējās ekstremitātes sastāv no vieniem un tiem pašiem kauliem: pleca kaula, elkoņa kaula, rādiusa, plaukstas kauliem, metakarpa un pirkstu falangām. Taču dažādi vides apstākļi evolūcijas gaitā atstāja savus nospiedumus gan uz priekškājas skeleta formu, gan uz tā funkcijām. Pietiek salīdzināt šīs ķermeņa daļas izskatu, formu un izmēru, piemēram, žirafei, pērtiķim vai kurmis. Tādu orgānu kā homologu parādīšanās pamatā ir atšķirības. To apliecina salīdzinošie anatomiskie pētījumi ne tikai dažādu dzīvnieku grupu, bet arī augu pasaules vidū. Apskatīsim tos nākamajā rindkopā.
Veģetatīvo orgānu modifikācijas
Ontoģenēzes laikā floras pasaules pārstāvji ne tikai iegūst jaunas vaibstus, bet arī modificē ķermeņa daļas. Botānikā šo parādību sauc par veģetatīvo daļu modifikāciju un uzskata par adaptāciju, kas radusies filoģenēzes gaitā. To var novērot kopā ar ziedaugu nodaļas pārstāvjiem. Tajos tas noved pie tādu struktūru rašanās kā homologi. Tas izpaužas kā organisma adaptīvā reakcija uz vides faktoriem. Ir zināms, ka visu sēklu augu sakņu sistēma attīstās no dīgļa saknes saskaņā ar vienotu plānu un veic visām sugām kopīgas funkcijas:fiksācija augsnē, ūdens un minerālvielu šķīdumu atbalstīšana, uzsūkšana un vadīšana. Tomēr sakņu izskats var ievērojami mainīties, ja tās sāk pildīt īpašas funkcijas. Tādējādi tropiskajos purvos augošajiem pandanusa saknēm ir homologas.
Tie notur stublāja dibenu pilnībā iegremdētu ūdenī, neļaujot tam trūdēt. Orhidejās gaisa saknes ir homologas ar pazemes orgānu – tās ir iesaistītas papildu gaisa daudzuma izsūkšanā, lai augs varētu elpot. Tie kalpo kā rezervuārs, kurā uzkrājas ciete un citi organiskie savienojumi, biešu un burkānu saknes, topinambūra un dāliju sakņu bumbuļi. Visas šīs modifikācijas ir homologi. Bioloģija to pamatoti apgalvo, jo tie atbilst viens otram un vispārīgajam pazemes orgāna - saknes - uzbūves principam.
Homoloģijas cilvēka ķermenī
Mugurkaulnieku klases pārstāvjiem, kas ietver Homo sapiens, ir vienots strukturālais plāns muskuļu un skeleta sistēmai, jo īpaši tās aksiālajai daļai - mugurkaulam.
Bet cilvēkam ir pazīmes, kas radušās kā pielāgošanās taisnai pozai, piemēram, mugurkaula forma atgādina latīņu burtu S. Turklāt augšējās ekstremitātes skeletā, kas sastāv no tiem pašiem kauliem tāpat kā dzīvniekiem, īkšķa falanga atrodas pretī atlikušajiem četriem pirkstiem, kas ir darba spēju rezultāts. Homologi ir visi nosauktie piemēri, kas radušies antropoģenēzes procesā.
