Дефиниране на понятията сходни и хомоложни органи. Хомоложни и подобни растителни органи

„Вътрешни органи на човека“ - Какво ви се стори особено интересно? Цял живот се състезават, но не могат да се изпреварят. Всички деца са различни и всички са привързани към майка си. Умът и здравето са по-ценни от всичко. Б) мозък. Гледам. Какви нови неща научихте? Б) черен дроб. мозък. А) белите дробове. сърце. Гърнето е умно. Една майка има пет деца. А) стомах.

„Органи на отделяне“ - 4 - бъбрек. 4. Отделителни органи на рибите. Отделителни органи на животните: Насекоми. Отделянето е един от най-важните процеси в живота. Човешки отделителни органи. 4 – бъбрек (2), 18 – уретер (2), 8 – пикочен мехур, уретра. Отделителни органи. 1. Малпигиеви съдове - система от тръби, която се отваря в червата.

“Тъкани и органи” - I група. Мускулест. Тъканите образуват органи: стомах, сърце, бъбреци и др. Пикочни. Бели дробове. Стомах. Можете също да определите кръвната си група... Скелет. II група. Лимфен. „Разширено изучаване на човешката анатомия.“ Резултатът от курса може да бъде защита на есе, проект или участие в образователна институция с нестопанска цел.

"Общински власти" - Контролен органМО. Изборни длъжности Категория А. Общински длъжности. Младши длъжност специалист 1-ва категория специалист 2-ра категория специалист. Представителен орган община. Структурни подразделения на местната администрация. Общинско право. Състав на местната администрация на Московска област.

„Системи на човешки органи“ - При хората дължината е 10-13 cm, диаметърът е 15-18 mm. сърце. При хората хранопроводът е мускулна тръба с дължина прибл. 25 см. Мускули на човешката ръка. Мускулите на човешкото стъпало. В сътрудничество с нервна системажлезите с вътрешна секреция регулират всички функции на тялото. Луменът на артерията се променя в резултат на свиване или отпускане на мускулната мембрана.

"Cam механизъм" - механичен орган на Brugger. Видео от Политехническия музей. Уредник на колекцията от джубокс на Политехническия музей. Гърбични механизми. Механичен орган от Павел Брюгер (Москва, 1880). Основните тонове на затворените тръби са с октава по-ниски от отворените. Ръчно задвижване на машината. Тръстикови тръби. Nurok с програмируем разпределителен вал на механичен орган Brugger.

Подобни тела- това са органи с различен произход, имащи външна приликаи изпълнява подобни функции. Хрилете са подобни рак, попова лъжица и хриле на ларви на водни кончета. Гръбна перка на косатка ( китоподобни бозайници) подобен на гръбната перка на акула. Подобни са бивните на слон (израснали резци) и бивни на морж (хипертрофирани зъби), крила на насекоми и птици, бодли на кактус (модифицирани листа) и бодли на берберис (модифицирани издънки), както и шипки (кожни израстъци).

Подобни органи възникват в далечни организми в резултат на адаптирането им към едни и същи условия на околната среда или органите, изпълняващи същата функция

Хомоложни органи- органи, сходни по произход, структура, местоположение в тялото. Крайниците на всички сухоземни гръбначни животни са хомоложни, тъй като отговарят на критериите за хомология: те имат общ структурен план, заемат подобно положение сред другите органи и се развиват в онтогенезата от подобни ембрионални зачатъци. Ноктите, ноктите и копитата са хомоложни. Отровните жлези на змиите са хомоложни слюнчените жлези. Млечните жлези са хомолози на потните жлези. Грахови пипала, игли на кактус, игли на берберис са хомолози, всички те са модификации на листата.

Сходството по отношение на структурата на хомоложните органи е следствие от общия произход. Съществуването на хомоложни структури е следствие от съществуването на хомоложни гени. Разликите възникват поради промени във функционирането на тези гени под влияние на еволюционни фактори, както и поради забавяне, ускорение и други промени в ембриогенезата, водещи до различия във формите и функциите.

Рудименти- това е третият клепач при хората, апендиксът (вермиформеният апендикс на сляпото черво), ушните мускули, опашната кост - всичко това са рудименти. Човек има около сто рудимента. Безкракият гущер - вретеното - има елементарен раменен пояс от крайници. Китовете имат елементарен тазов пояс. Наличието на рудименти се обяснява с факта, че тези органи са били нормално развити при далечни предци, но в процеса на еволюцията са загубили значението си и са се запазили под формата на остатъци.

Растенията също имат зачатъци. Има люспи върху коренищата (модифицирани издънки) на житна трева, момина сълза и папрат. Това са рудименти от листа. В крайните съцветия на Asteraceae (нивери, астри, слънчогледи) под лупа се виждат недоразвити тичинки.

Рудименти - важни доказателства историческо развитие органичен свят. Рудименти тазови костипри китовете и делфините потвърждават предположението за техния произход от наземни четириноги предци с развити задни крайници. Останалите задни крайници на вретеното и питона показват произхода на тези влечуги (както и на всички змии) от предци, които са имали крайници.

Атавизми.Човек с атавизми има опашка, коса по цялото лице и множество зърна. Някои крави имат трети чифт зърна на вимето. Това показва, че голям говедапроизлиза от животни, които имат повече от четири зърна. Мухите Drosophila - хомозиготни за мутацията tetraptera - развиват нормални крила вместо халтери. Това не е появата на нов характер, а връщане към стария антена на дрозофила понякога се превръща в сегментиран крак. Един кон може да има три пръста, като Merigippus.

Хомоложните органи са сравними елементи на биологични обекти. При сравняването им се идентифицират части, които се разпознават като подобни. Нека след това разгледаме какви могат да бъдат хомоложните органи. Примери за такива елементи също ще бъдат дадени в статията.

Терминология

Понятието "хомология" първоначално се използва в сравнителната анатомия. Определението е въведено в този клон на биологията в средата на 19 век. В еволюционната биология този термин се тълкува като сходство, което се дължи на произхода от общи предци. В известен смисъл понятието аналогия има противоположно значение. Използва се, когато два подобни елемента не са се появили от един и същ предшественик. Понятието „хомология“ също се използва в свързано, но малко по-различно значение, в трудовете на Вавилов и редица по-късни изследователи върху закона за подобни категории в наследствената променливост.

Сравнителна анатомия

Хомоложните органи са изследвани от Р. Оуен. Именно той въвежда термина в науката през 1840-те години. Ученият не се е заел да решава филогенетични проблеми, но е предложил да се прави разлика между:

• Аналогичен - част или структура на едно същество, която изпълнява същата функция като друг елемент.
• Хомоложни животински органи различни видовес всички варианти на функция и форма.

Първите включват крила на птици, насекоми, горна или долните крайницичовек. Тези елементи принадлежат на едно и също същество и изпълняват същите функции. Тоест те не действат като хомоложни органи. Примери за второто са крилото на птица и ръката на човек. Тези елементи действат като части от различни същества, но имат определени прилики.

План за застрояване

При изучаването на хомоложните органи Оуен набляга на архетипа. Сравнявайки скелетите, изследователят реконструира структурните планове на конкретно гръбначно животно и представители на влечуги, птици, риби и бозайници. Той разглежда скелетите на определени организми като въплъщения на тези архетипи. Т. Хъксли следва пътя на Оуен. Той реконструира плана на структурата на представителите на мекотелите. Така през втората половина на 19 век търсенето на архетипи на различни групи същества и растения започва да действа като един от ключови задачисравнителна анатомия. С развитието на еволюционното учение на Дарвин въпросните концепции бяха претълкувани. Така хомоложните органи започнаха да се считат за елементи, наследени от един прародител. В този случай архетипът се разглежда като хипотетичен общ предшественик на групата, за която е реконструиран.

Развитие на принципите

Трябва да се отбележи, че опитите за формализиране на процеса на сравняване на същества и разработване на определени модели бяха направени преди произведенията на Оуен. По-специално, E. J. Saint-Hilaire в „Анатомична философия“ развива теорията на аналозите. В тази работа той формулира закона за връзките. Въз основа на учението на Аристотел авторът се опитва да придаде по-голяма строгост на понятието „аналогия“. Той се стреми да намери параметри и критерии за сравнение, като предлага да се използва този термин за органи, които заемат подобна позиция спрямо други структури в сравняваните същества. Въз основа на тази теория той всъщност започва да изучава проблема като един от първите. В мислите си обаче Сен Илер често се увличаше. Така например той каза, че организацията на гръбначните и членестоногите се основава на общ план, само в последния органите са разположени вътре, а не извън гръбначния стълб. Неговите последователи също развиват концепцията за единството на архетипа на всички същества. Това впоследствие стана една от причините за известната дискусия между Сен Илер и Ж. Кювие.

Произведенията на Гьоте

Това изключителен човекбеше не само поет, но и естествен учен. Поради сравнителни изследваниячерепи на гръбначни животни, Гьоте идентифицира елементи в подобна част от човешкия скелет, които съответстват на предмаксилата. До този момент липсата му се смяташе за една от най-важните разлики между хората и животните. Вертебралната концепция за черепа стана втората ключова тема на изследване в ранните етапи на хомологията. Според тази теория черепът се появява в резултат на сливането на няколко прешлена. С течение на времето тази концепция беше изоставена. Но през цялото си съществуване тази теория е от голямо значение.

Критерии на Remana

Тези знаци днес се считат за класически. Адолф Ремане формулира критериите си в средата на 20 век. Според тях:

1. Хомоложните органи на растения или същества заемат подобна позиция спрямо други елементи. Така, въпреки съществуващите разлики между черепите на хората и китовете, костите, които ги съставят, са разположени по подобен начин една спрямо друга.
2. Хомоложните органи имат подобна фина структура. По-специално, когато едно око се отстрани, на негово място се образува мастна тъкан. Той обаче не е хомоложен на органа, който преди е присъствал в тази област. Това се дължи на разликата в структурата.
3. Ако две форми нямат прилики една с друга, но са свързани чрез непрекъсната последователност от „преходни връзки“, тогава те могат да се считат за хомоложни.

Други критерии

1. Критерий за композиция. Хомоложните органи се състоят от части, които са подобни или разположени по подобен начин една спрямо друга. В основата си тази характеристика съвпада с втория критерий на А. Ремане.
2. Знак за развитие. Хомоложните органи трябва да се образуват от идентични ембриони.
3. Генетична черта. Структури, които се развиват на базата на една и съща генетична програма, която е наследена от общи предшественици, ще се считат за хомоложни.

Олигомеризация (принцип на Догел)

Представлява намаляване на броя на хомоложните органи и хомодинамични структури до определен брой. Този процес е свързан с интензификацията на функциите. Принципът на Догел се проявява в еволюцията на основните филогенетични структури на многоклетъчните животни. В този случай процесът е придружен от прогресивна функционална и морфологична диференциация.

Множество отметки според Догел

Този принцип е, че появата на нови органи се случва, като правило, в големи количества(например при замяна на заседнал начин на живот с активен, воден начин на живот с сухоземен). В същото време възникващите структури се различават слабо развитиеи еднородност, често са разположени на случаен принцип. С напредването на диференциацията те започват да придобиват специфична локализация, като постепенно намаляват в количество до постоянен брой за определена таксономия. Определянето дали техните структури са запазили множествен характер или са претърпели олигомеризация, дава възможност да се оцени степента на древността на техния външен вид. В някои случаи комбинацията от органи на различна възраст може да се използва за преценка на филогенезата.

Модерен биологична наукаима достатъчно факти, които доказват съществуването на процес на еволюционни промени в живите организми. Един от тях е хомоложен, който ще бъде обсъден в нашата статия.

Доказателство за еволюция

Органичният свят на нашата планета е просто невероятен в своето разнообразие. Всички живи организми са толкова различни, че е доста трудно да се приеме фактът на техния единен произход. За това обаче има много доказателства. На първо място, приликата химичен състав, а именно наличието на молекули на протеини, липиди, въглехидрати и нуклеинови киселини. Всички представители на царствата на живата природа, с изключение на вирусите, имат клетъчна структура.

Ембрионално развитие на гръбначните животни

Ембриологията е наука за ембрионалното развитие. Това са показали изследвания на учени ранни стадииРазвитието на гръбначните животни практически не се различава едно от друго. Хорда, неврална тръба, хрилни процепи във фаринкса - всички тези признаци присъстват при птици, риби и хора. По време на по-нататъчно развитиеорганизми различни класовепретърпяват метаморфоза.

Морфологични доказателства за еволюцията

Едно от водещите доказателства за еволюционния процес е сходството в структурата различни частитяло. Тази характеристика се нарича морфологична. Ярък пример за връзката между отделни класовегръбначно е птицечовката. В редица характеристики това животно заема междинна позиция между влечуги, птици и бозайници. Съответно, птицечовката има характеристики на представители на всички изброени класове.

Например, това животно се възпроизвежда чрез снасяне на яйца. В същото време той храни малките си с мляко, като бозайниците. Неговите ципести крака, методът на филтриране на водата през клюна и сплескан нос му придават вид на птица. Освен това произвежда отрова, както много влечуги.

Хомоложни и подобни органи

Някои органи на животните и растенията, въпреки различните си функции, имат общ произход. Например грахови зърна прикрепват растението към опора, а бодлите на кактуса намаляват скоростта на изпаряване на водата. Но и в двата случая тези структури са Това явление има свое име - хомология на органите.

Но иглите на берберис и малиновите бодли имат различен произход. В първия случай това са странични листа, а във втория - производни на покривната тъкан на растението. Такива органи се наричат ​​аналогични. Широките крила на орела и пеперудата също имат различен произход. Въпреки че на пръв поглед това е доста трудно да се определи, тъй като всички тези структури осигуряват полет. Но при птиците това са модифицирани предни крайници, покрити с пера. А при насекомите крилата представляват израстъци на обвивката. Крайниците им са разположени под тялото и не участват в полета.

Хомоложни и подобни теласа пряко доказателство за общия произход на различни животни. А разликите в характеристиките на тяхната структура се дължат на адаптирането към различни местообитания и начин на живот.

Какви органи се наричат ​​хомоложни: примери

Най-типичният пример за хомологии са предните крайници на гръбначните животни. Перките на кит и делфин, крилете на птица и прилеп, човешки ръце, къртици и крокодилски лапи изпълняват различни функции. Но тяхната структура е подобна. Всичко това са предните крайници на хордови гръбначни животни, състоящи се от три части: рамо, предмишница и ръка.

Хомоложните органи също включват различни растения. Те имат значителни разлики в външна структураи функции. Коренището на момината сълза има удължени междувъзлия, картофената грудка натрупва запас от вода с хранителни вещества, а дъното луке основата за закрепване на месести листа. Въпреки това, всички хомоложни органи, примери за които разгледахме, имат типичен Но това не е всичко!

Можете също така да разгледате кои органи се наричат ​​хомоложни, като използвате примера на подземния орган на растенията различни условиярастеж. Така при рутабага и моркови основният корен се удебелява, съхранявайки хранителни вещества. Такива култури не дават семена през първата година. През есента техните надземни органи умират и благодарение на подземните корени растението оцелява през студения сезон. Такива модификации са отговорът на въпроса какво представляват хомоложните органи. Примери за това са също въздушни, дишащи и прилепнали корени.

Рудименти и атавизми

Морфологично доказателство за еволюцията са и тези части на растенията и животните, които са недоразвити. При хората това е третият клепач, вторият ред зъби, както и мускулите, които движат ушната мида.

Знаците, противоположни на рудиментите, са атавизми. Това е проява на черти на предците, които не са характерни за индивидите от даден вид. Примерите включват развитието на опашната кост, множество зърна и непрекъснато окосмяване при хората. Ако разгледаме животните, развитието на задните крайници при китовете и змиите е атавизъм.

И така, хомоложните органи, примери за които бяха обсъдени в нашата статия, заедно с аналогии, рудименти и атавизми, са морфологични доказателства за процеса на еволюция. Тези признаци се появяват както при животните, така и при растенията. Хомоложните органи са структури, които имат общ структурен план, но се различават по функциите, които изпълняват. Наличието на изброените характеристики при хората доказва техния произход от животни в резултат на еволюционни трансформации.

ХОМОЛОГИЧНИ ОРГАНИ- (гръцки homologos съгласен, съответен) - органи на различни животни или растения, съответстващи един на друг по структура, независимо от функцията, която изпълняват, развиващи се от подобни зачатъци и имащи общ произход.

Хомологията или хомологията е основна концепция в сравнителната анатомия (виж), където се използва за установяване на връзката помежду си и произхода на различни организми от общ предшественик в процеса еволюционно развитие. Сравнение на G. o. при различни животни и хора дава материал за установяване посоката на адаптивна еволюция на органичния свят и изясняване общи моделиеволюционно развитие (вж. Еволюционно учение). Функция на G. o. Тя може да бъде една и съща при различни животни (например функцията на сърцето при различни гръбначни), но може и да е различна. Класически пример за G. o. служи като скелет на предните крайници на някои гръбначни животни и горните крайници на хората (фиг.). Функцията на крайниците на гръбначните животни може да бъде еднаква (ходене) и различна (полет при птици и прилепи, плуване при китоподобни, ровене при къртици, хващане при маймуни, производствена дейностпри хора). В ботаниката растенията също се разграничават като геномика: люспи на пъпки, листа, пипала, бодли и цветни части. Според Реман (A. Reman, 1956) могат да се разграничат три критерия за определяне на географски обект - критерият за местоположение, критерият за специално качество и критерият за връзка чрез междинни форми.

Външната прилика също може да бъде причинена същата функцияоргани с различно устройство и произход; такива органи се наричат ​​аналогични (вж. Аналогични органи). Сравнение на G. o. може да се извърши в един и същ организъм между последователно повтарящи се органи, например сегментни органи (прешлени, нерви) или предни (гръдни) и задни (тазови) крайници. Такива G. o. в един и същ организъм се наричат ​​хомодинамични. Освен това се прави разлика между хомотипията, съвместимостта на десния и левия орган при двустранно симетрични животни, и хомономията, връзката между едноименни органи, например пръсти. Често G. o. се наричат ​​хомогенни, а органите, които се развиват в различни сродни клонове паралелно, но независимо един от друг, се наричат ​​хомоложни или хомопластични.

Доктрината на G. o. изигра голяма роля в историята на биологията и медицината. Сравнение на G. o. формират основата за важни теоретични обобщения. Сравнение на G. o. позволи да се изяснят посоките на еволюционното развитие (прогрес и регресия) и да се разбере значението на рудиментарните органи при хората (вижте Вестигиалните органи), както и филогенетичната обусловеност на появата на вродени малформации при хората (вижте).

БиблиографияГиляров М. С. Съвременни представипо хомология, Usp. съвременен, биол., т. 57, с. 2, стр. 300, 1964, библиогр.; Shmalgauzen I.I. Основи на сравнителната анатомия на гръбначните животни, стр. 14, М., 1947; Remane A. Die Grundlagen des natiirlichen Systems der vergleichenden Anatomie und der Phyloge-netik, Lpz., 1956, Bibliogr.

Б. С. Матвеев.