Głęboka homologia

Głęboka homologia – wspólny mechanizm genetyczny regulujący powstawanie morfologicznie i filogenetycznie odległych cech danych organizmów^[1], związany z istnieniem genów homeotycznych w homeoboksach (ang. homeobox)^[2]^[3]. Definicja ta bywa uznawana przez niektórych autorów za niewystarczająco precyzyjną^[4]).

Termin „głęboka homologia” został wprowadzony w 1997 roku przez Neila Shubina i współpracowników, którzy spostrzegli duże podobieństwa w regulacji genetycznej wykształcania narządów takich, jak skrzydła owadów i kończyny kręgowców^[5] (wcześniej ukazały się publikacje W.J. Gehringa(inne języki) i jego współpracowników). Cechy powstałe w wyniku tego mechanizmu są homoplastyczne, ponieważ nie występowały u ostatniego wspólnego przodka wykazujących je taksonów, jednak geny odpowiedzialne za ich rozwój są homologiczne^[6]. Odkrycie głębokich homologii dowiodło, że nowe struktury nie muszą być wynikiem mutacji, lecz mogą ewoluować w wyniku „uruchomienia” genetycznego mechanizmu, który powstał u znacznie starszych filogenetycznie organizmów^[1].

Jako najistotniejsze przykłady głębokich homologii podaje się:

płetwy ryb i kończyny tetrapodów, których wykształcenie jest regulowane genami z grupy Hoxd
kończyny stawonogów i czworonogów (m.in. geny Distal-less(inne języki) i Homothorax(inne języki) i ich homologi Dlx i Meis1)
oczy kręgowców i bezkręgowców (zob. biologiczne detektory promieniowania elektromagnetycznego, ewolucja oka(inne języki), gen PAX6(inne języki))^[1]^[6]
rogi niektórych chrząszczy z grupy Scarabaeoidea wśród zwierząt (m.in. Distal-less i homothorax)^[1]
ryzoidy u gametofitu mszaków
włośniki u sporofitu roślin naczyniowych (grupa genów RHD6-LIKE)
liście złożone u roślin dwuliściennych właściwych (geny NAM/CUC-LIKE)^[4]

Zobacz też

Ogólny plan budowy kończyn

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d Neil Shubin, Cliff Tabin, Sean Carroll. Deep homology and the origins of evolutionary novelty. „Nature”. 457, s. 818–823, 2009. DOI: 10.1038/nature07891. (ang.).
↑ Halina Krzanowska. Geny z sekwencją homeoboksu a ewolucja zwierząt. „Kosmos : Problemy nauk biologicznych”. 42 (3/4), s. 509-522, 1993. Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika. ISSN 0023-4249.
↑ homeobox Showing 4266 results. [w:] Wyszukiwarka Nature [on-line]. nature.com. [dostęp 2019-01-16]. (ang.).
↑ ^a ^b Robert W. Scotland. Deep homology: A view from systematics. „BioEssays”. 32 (5), s. 438–449, 2010. DOI: 10.1002/bies.200900175. (ang.).
↑ Neil Shubin, Cliff Tabin, Sean Carroll. Fossils, genes and the evolution of animal limbs. „Nature”. 388, s. 639–648, 1997. DOI: 10.1038/41710. (ang.).
↑ ^a ^b David B. Wake, Marvalee H. Wake, Chelsea D. Specht. Homoplasy: From detecting pattern to determining process and mechanism of evolution. „Science”. 331 (6020), s. 1032–1035, 2011. DOI: 10.1126/science.1188545. (ang.).

Linki zewnętrzne

PBS - Genetic Toolkit (Neil Shubin, Sean Carroll, W.J. Gehringa(inne języki)), youtube.com 2011

[nature09-1] Neil Shubin, Cliff Tabin, Sean Carroll. Deep homology and the origins of evolutionary novelty. „Nature”. 457, s. 818–823, 2009. DOI: 10.1038/nature07891. (ang.).

[Krzanowska1993-2] Halina Krzanowska. Geny z sekwencją homeoboksu a ewolucja zwierząt. „Kosmos : Problemy nauk biologicznych”. 42 (3/4), s. 509-522, 1993. Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika. ISSN 0023-4249.

[homeobox-3] x Showing 4266 results. [w:] Wyszukiwarka Nature [on-line]. nature.com. [dostęp 2019-01-16]. (ang.).

[Scotland-4] Robert W. Scotland. Deep homology: A view from systematics. „BioEssays”. 32 (5), s. 438–449, 2010. DOI: 10.1002/bies.200900175. (ang.).

[nature97-5] Neil Shubin, Cliff Tabin, Sean Carroll. Fossils, genes and the evolution of animal limbs. „Nature”. 388, s. 639–648, 1997. DOI: 10.1038/41710. (ang.).

[science11-6] David B. Wake, Marvalee H. Wake, Chelsea D. Specht. Homoplasy: From detecting pattern to determining process and mechanism of evolution. „Science”. 331 (6020), s. 1032–1035, 2011. DOI: 10.1126/science.1188545. (ang.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]