Definizione di omoplasia
Un’omoplasia è un carattere condiviso tra due o più animali che non è nato da un antenato comune. Un’omoplasia è l’opposto di un’omologia, dove un antenato comune ha fornito i geni che hanno dato origine al tratto in due o più animali. Spesso, un’omoplasia si verifica quando due gruppi di animali molto diversi si evolvono per fare la stessa cosa. Questo è noto come evoluzione convergente, o convergenza. A volte, un tratto di omoplasia è chiamato un tratto analogo. Il modo migliore per capire cosa sia o non sia un’omoplasia è quello di esaminare alcuni esempi.
Esempi di omoplasia
L’omoplasia nelle ali
L’omoplasia più facile da capire è il tratto delle ali. In tutto il regno animale, le ali si sono evolute in una serie di forme e materiali diversi, ma la loro funzione fondamentale è la stessa: il volo. Uccelli, pipistrelli e molti insetti hanno evoluto le ali. In ogni caso, il tratto si è evoluto indipendentemente dagli altri gruppi. L’antenato comune più vicino di uccelli, pipistrelli e insetti quasi certamente non aveva le ali. Dopo che le stirpi si sono separate, o si sono dirette nella loro direzione, una pressione simile al fatto che il volo è vantaggioso ha fatto sì che tutte le stirpi sviluppassero il volo.
In ogni caso, hanno anche trovato il loro modo per sviluppare le ali. Le ali degli uccelli sono arti anteriori appositamente adattati e ricoperti di piume. I tarsali e i metatarsi (ossa della mano e del polso) sono formati negli uccelli in modo tale che effettivamente non hanno dita, ma hanno invece un arto allungato che forma un forte bordo di attacco per l’ala. Le piume servono a dare struttura all’ala e, in questo modo, si genera la portanza, proprio come le ali di un aereo.
Anche i pipistrelli, come gli uccelli, hanno ossa di polso e dita modificate. A differenza degli uccelli, i pipistrelli non hanno piume, poiché questa caratteristica non si è mai evoluta nei pipistrelli. Per questo motivo, i pipistrelli sostengono le loro ali con ossa delle dita molto lunghe, o tarsali. Così, allo stesso modo degli uccelli, i pipistrelli creano la portanza con le loro ali e sono in grado di volare. Gli insetti sono un altro gruppo di animali con la capacità di volare, e le loro ali sono ancora più complesse.
A causa della complessità del mondo degli insetti, non è certo se le ali degli insetti siano un’omoplasia o un’omologia. Immaginate le ali delle farfalle. Se si guardasse da vicino, si vedrebbe che queste ali enormi (rispetto all’insetto) sono ricoperte di piccole scaglie, che creano colori bellissimi. La farfalla le sbatte lentamente e sembra scivolare nell’aria con facilità. Paragonate queste ali enormi e bellissime a quelle di un coleottero. Il coleottero, per far uscire le sue ali, deve aprire il suo duro rivestimento esterno e dispiegare o espandere le sue ali molto più fragili. Sono sottili, traslucide (si può vedere attraverso di loro), e non sembrano abbastanza forti per essere in grado di portare il coleottero. Poi, il coleottero le sbatte ad un ritmo enorme e viene rapidamente portato via dalla portanza che generano.
Per determinare se le ali di coleotteri e farfalle sono un’omoplasia o un’omologia, gli scienziati devono guardare la linea genetica di coleotteri e farfalle e determinare se il loro antenato comune è la ragione per cui hanno le ali. Anche se una volta si pensava che le ali negli insetti fossero un tratto completamente omologo, altre prove genetiche hanno cominciato a mostrare che le ali si sono evolute più volte negli insetti.
Omoplasia nei becchi
Anche se non è un’omoplasia spesso citata, un calamaro e un falco condividono un tratto. All’apertura della loro bocca c’è un grande becco, spesso affilato e destinato a fare a pezzi la loro preda. Tuttavia, si può vedere immediatamente dalle loro forme, dai luoghi in cui vivono e dai parenti genetici più vicini, che il polpo e il falco non hanno ottenuto i loro becchi da un antenato comune. I becchi si sono evoluti attraverso la convergenza, o in altre parole, un bisogno simile di strappare pezzi grandi quanto la gola di un animale da preda. Anche se non è bello, l’evoluzione tende a produrre risultati simili in circostanze simili.
Non è un’omoplasia
Ora che avete una comprensione decente di cosa sia un’omoplasia, esaminiamo cosa non è. Ogni volta che il tratto viene passato dal genitore alla prole, il tratto non è un’omoplasia. Se un genitore passa il tratto alla sua prole, il tratto è un’omologia. Quando il tratto viene passato lungo una lunga linea di antenati, i discendenti possono iniziare a variare l’uno dall’altro in molti modi. Tuttavia, se entrambi possiedono ancora il tratto, è ancora un tratto omologo, e non un’omoplasia.
Per esempio, abbiamo tutti familiarità con i mammiferi. Gli scienziati, attraverso anni di studio dei loro tratti caratteristici e, più recentemente, le conferme fornite dai test genetici, hanno dimostrato che i mammiferi sono un gruppo definibile di animali. Questi animali, per definizione, hanno ghiandole mammarie che usano per nutrire i loro piccoli. Anche se le ghiandole mammarie delle balene e delle mucche hanno un aspetto diverso e funzionano in modi diversi, si sono evolute da un antenato comune che aveva una forma primitiva di ghiandole mammarie. Pertanto, le ghiandole mammarie delle balene e delle mucche sono omologhe, non omoplastiche.
- Omologia – Il contrario di un’omoplasia, un’omologia è quando un tratto condiviso è dovuto a un antenato comune che ha trasmesso il tratto a due o più stirpi.
- Antenato comune – Nell’evoluzione, quando si confrontano due o più organismi, l’antenato comune è l’organismo attraverso il quale gli organismi confrontati sono correlati.
- Discendenza – Una linea di organismi che collega gli antenati del passato agli organismi viventi.
- Selezione – Forze che permettono ad alcuni organismi di riprodursi più di altri.
Quiz
1. Quale delle seguenti non è un’omoplasia? Le ghiandole mammarie negli ippopotami e nei cervi.
B. Pinne nei pesci e nei delfini.
C. Ali nei coleotteri e nei pipistrelli.
2. I polpi e gli esseri umani hanno entrambi occhi molto avanzati, capaci di vedere i colori e di seguire gli oggetti in movimento. L’antenato comune più recente tra i polpi e gli esseri umani non aveva occhi (ipoteticamente). Gli occhi negli umani e nei polpi sono un’omologia o un’omoplasia? Omologia
B. Omoplasia
C. Nessuna delle due, questa è una domanda a trabocchetto.
3. Due nuove specie di rane vengono scoperte nella foresta pluviale. Decidiamo di chiamarle Froggy1 e Froggy2. Entrambe le specie hanno macchie arancioni brillanti sulla schiena, che aiutano a scoraggiare i predatori dal mangiarle. Si pensa che le rane condividano un tratto omologo, le macchie, e che siano imparentate. I test genetici fatti sulle rane dimostrano che le rane non sono imparentate e non lo sono più da prima che le rane avessero l’aspetto di rane. Cosa ci dice questo sulle macchie? Le macchie non possono provenire da un antenato comune recente, quindi sono un’omoplasia, evoluta per convergenza, o condizioni che hanno spinto entrambe le rane ad evolvere le macchie.
B. Sono entrambe rane, giusto? Deve essere un tratto omologo.
C. Di cosa state parlando?