Homoplasy

W każdym przypadku znalazły też swój własny sposób na rozwinięcie skrzydeł. Ptasie skrzydła są specjalnie przystosowanymi kończynami przednimi pokrytymi piórami. Kości stępu i śródstopia (kości dłoni i nadgarstka) są u ptaków uformowane w taki sposób, że efektywnie nie mają one palców, ale zamiast tego mają wydłużoną kończynę, która tworzy silną krawędź prowadzącą skrzydła. Pióra służą do nadania skrzydłu struktury i w ten sposób generowana jest siła nośna, podobnie jak w skrzydłach samolotu.

Nietoperze, podobnie jak ptaki, również mają zmodyfikowane kości nadgarstka i palców. W przeciwieństwie do ptaków, nietoperze nie mają piór, ponieważ ta cecha nigdy u nich nie wyewoluowała. Z tego powodu nietoperze podpierają swoje skrzydła bardzo długimi kośćmi palców, czyli kośćmi stępu. W ten sposób, podobnie jak ptaki, nietoperze wytwarzają siłę nośną za pomocą skrzydeł i są w stanie latać. Owady to kolejna grupa zwierząt posiadających zdolność do latania, a ich skrzydła są jeszcze bardziej złożone.

Z powodu złożoności świata owadów nie jest pewne, czy skrzydła owadów są homoplazją czy homologią. Wyobraź sobie skrzydła motyla. Gdybyś przyjrzał się im z bliska, zobaczyłbyś, że te ogromne (w porównaniu z owadem) skrzydła pokryte są drobnymi łuskami, które tworzą piękne kolory. Motyl macha nimi powoli i wydaje się, że z łatwością szybuje w powietrzu. Porównaj te ogromne, piękne skrzydła z tymi u chrząszcza. Chrząszcz, aby wydostać skrzydła, musi otworzyć swoje twarde, zewnętrzne pokrycie i rozwinąć swoje znacznie bardziej delikatne skrzydła. Są one cienkie, półprzezroczyste (można przez nie zobaczyć), i nie wydają się wystarczająco silne, aby być w stanie unieść chrząszcza. Następnie, chrząszcz trzepocze nimi w ogromnym tempie i jest szybko przenoszony przez podnośnik, który generują.

Aby określić, czy skrzydła chrząszczy i motyli są homoplazją czy homologią, naukowcy muszą spojrzeć na linię genetyczną chrząszczy i motyli i określić, czy ich wspólny przodek jest powodem, dla którego mają skrzydła. Chociaż skrzydła u owadów były kiedyś uważane za cechę całkowicie homologiczną, więcej dowodów genetycznych zaczęło pokazywać, że skrzydła ewoluowały wielokrotnie u owadów.

Homoplazja w dziobach

Choć nie jest to często cytowana homoplazja, kałamarnica i sokół dzielą się cechą. Przy otworze ich ust znajduje się duży dziób, często ostry i przeznaczony do rozdzierania zdobyczy na strzępy. Jednak na podstawie ich form, miejsc zamieszkania i najbliższych krewnych genetycznych od razu widać, że ośmiornica i sokół nie otrzymały dziobów od wspólnego przodka. Dzioby wyewoluowały w wyniku konwergencji, lub innymi słowy, podobnej potrzeby wyrywania kawałków wielkości gardła ze zwierzęcia, które padło ich ofiarą. Chociaż może to nie być ładne, ewolucja ma tendencję do produkowania podobnych wyników w podobnych okolicznościach.

Nie jest homoplazją

Teraz, gdy masz już przyzwoite zrozumienie tego, czym jest homoplazja, przejdźmy do tego, czym nie jest. Za każdym razem, gdy cecha jest przekazywana z rodzica na potomstwo, nie jest ona homoplazją. Jeśli rodzic przekazuje cechę swojemu potomstwu, to cecha jest homologią. Kiedy cecha jest przekazywana w dół długiej linii przodków, potomkowie mogą zacząć różnić się od siebie na wiele sposobów. Jednakże, jeśli oboje nadal posiadają tę cechę, jest to nadal cecha homologiczna, a nie homoplazja.

Na przykład, wszyscy znamy ssaki. Naukowcy, poprzez lata badań ich cech definiujących, a ostatnio potwierdzeń dostarczonych przez badania genetyczne, wykazali, że ssaki są definiowalną grupą zwierząt. Zwierzęta te, z definicji, mają gruczoły mlekowe, które wykorzystują do karmienia swoich młodych. Chociaż gruczoły sutkowe wielorybów i krów wyglądają inaczej i funkcjonują w różny sposób, to wywodzą się one od wspólnego przodka, który miał prymitywną formę gruczołów sutkowych. Dlatego gruczoły sutkowe u wielorybów i krów są homologiczne, a nie homoplastyczne.

• Homologia – przeciwieństwo homoplazji, homologia jest wtedy, gdy wspólna cecha jest wynikiem przekazania jej przez wspólnego przodka dwóm lub więcej liniom.
• Wspólny przodek – W ewolucji, gdy porównuje się dwa lub więcej organizmów, wspólnym przodkiem jest organizm, przez który porównywane organizmy są spokrewnione.
• Linia – Linia organizmów, która łączy przeszłych przodków z żywymi organizmami.
• Selekcja – Siły, które pozwalają niektórym organizmom rozmnażać się bardziej niż innym.

Quiz

1. Który z poniższych elementów NIE jest homoplazją?
A. Gruczoły mleczne u hipopotamów i jeleniowatych.
B. Płetwy u ryb i delfinów.
C. Skrzydła u chrząszczy i nietoperzy.

2. Octopi i ludzie mają bardzo zaawansowane oczy, zdolne do widzenia kolorów i śledzenia poruszających się obiektów. Najnowszy wspólny przodek między ośmiornicami i ludźmi nie miał oczu (hipotetycznie). Czy oczy u ludzi i ośmiornic to homologia czy homoplazja? Homologia
B. Homoplazja
C. Ani jedno, ani drugie, to jest pytanie podchwytliwe.

3. W lesie deszczowym odkryto dwa nowe gatunki żab. Postanawiamy nazwać je Froggy1 i Froggy2. Oba gatunki mają jaskrawe pomarańczowe plamy na grzbiecie, które pomagają odstraszać drapieżniki od ich zjedzenia. Uważa się, że żaby te mają wspólną cechę homologiczną – plamki – i że są spokrewnione. Testy genetyczne przeprowadzane na żabach wykazują, że nie są one spokrewnione i nie były od czasów, gdy żaby wyglądały jak żaby. Co to mówi nam o plamach?
A. Plamki nie mogą pochodzić od niedawnego wspólnego przodka, dlatego są homoplazją, powstały w wyniku konwergencji lub warunków, które doprowadziły obie żaby do powstania plamek.
B. Są one zarówno żaby, prawda? To musi być cecha homologiczna.
C. O czym wy ludzie mówicie?