Kui olete kunagi mõelnud, miks inimese käsi ja ahvi käpp sarnanevad, siis teate juba midagi homoloogiliste struktuuride kohta. Inimesed, kes õpivad anatoomia määratleda need struktuurid ühe liigi kehaosana, mis sarnaneb väga teise liigi kehaosaga. Kuid te ei pea olema teadlane, et mõista, et homoloogiliste struktuuride äratundmine võib olla kasulik ka mitte lihtsalt võrdluseks, aga ka mitmesuguste loomaelundite klassifitseerimiseks ja korraldamiseks planeet.
Teadlaste sõnul on need sarnasused tõestuseks, et maakera elu on ühine iidse esivanemaga, kellest paljud või kõik muud liigid on aja jooksul välja arenenud. Selle ühise esivanema tõestuseks on nende struktuur ja areng homoloogne struktuurid, isegi kui nende funktsioonid on erinevad.
Organismide näited
Mida tihedamalt organismid on seotud, seda sarnasemad on homoloogsed struktuurid. Palju imetajadnäiteks, neil on sarnased jäsemete struktuurid. Vaala käpp, nahkhiire tiib ja kassi jalg on kõik väga sarnased inimese käsivarrega, suure ülemise "haru" luuga ( luustik inimestel) ja alumine osa, mis koosneb kahest luust, suurem luu ühel küljel (raadius inimestel) ja väiksem luu teisel küljel ( ulna). Nendel liikidel on ka randme piirkonnas paiknevate väiksemate luude kollektsioon (inimestel nimetatakse neid karpaalide luudeks), mis viivad "sõrmedesse" või phalangidesse.
Ehkki luukoe struktuur võib olla väga sarnane, varieerub funktsioon suuresti. Homoloogseid jäsemeid saab kasutada lendamiseks, ujumiseks, kõndimiseks või kõigeks, mida inimesed teevad oma kätega. Need funktsioonid arenesid loodusliku valiku kaudu miljonite aastate jooksul.
Kui Rootsi botaanik Carolus Linnaeus sõnastas oma taksonoomiasüsteemi organismide nimetamiseks ja kategoriseerimiseks 1700. aastatel, kuidas liik välja nägi, oli selle rühma määravaks teguriks, kuhu liik paigutati. Aja möödudes ja tehnoloogia arenedes muutusid homoseksuaalsed struktuurid tähtsamaks lõpliku paigutuse üle otsustamisel fülogeneetiline elupuu.
Linnaeuse taksonoomiasüsteem jaotab liigid laiadesse kategooriatesse. Peamised kategooriad üldistest konkreetseteni on järgmised kuningriik, varjupaik, klass, kord, perekond, perekond ja liigid. Kuna tehnoloogia arenes, võimaldades teadlastel elu uurida geneetilisel tasandil, on neid kategooriaid uuendatud, et lisada need domeen, taksonoomilise hierarhia kõige laiem kategooria. Organismid on rühmitatud peamiselt ribosoomide erinevuste järgi RNA struktuur.
Teaduslikud edusammud
Need tehnoloogia muutused on muutnud viisi, kuidas teadlased liike liigitavad. Näiteks klassifitseeriti vaalad kunagi kaladena, kuna nad elavad vees ja neil on klapid. Pärast avastust, et need klapid sisaldasid inimese jalgade ja käsivarte suhtes homoloogseid struktuure, viidi nad puusse inimese lähedasemasse ossa. Täiendavad geeniuuringud on näidanud, et vaalad võivad olla jõehobudega tihedalt seotud.
Algselt arvati, et nahkhiired on lindude ja putukatega tihedalt seotud. Kõik tiibadega pandi fülogeneetilise puu samasse oksa. Pärast rohkem uurimist ja homoloogiliste struktuuride avastamist selgus, et mitte kõik tiivad pole ühesugused. Ehkki neil on sama funktsioon - muuta organism võimeliseks õhu kaudu levima -, on nad struktuurilt väga erinevad. Kuigi nahkhiire tiib sarnaneb oma struktuurilt inimese käsivarrega, on linnutiib, nagu ka putukatiib, väga erinev. Teadlased mõistsid, et nahkhiired on inimestega tihedamalt seotud kui lindude või putukatega ja kolisid nad vastavasse harusse fülogeneetilisel elupuul.
Ehkki tõendid homoloogiliste struktuuride kohta on juba ammu teada, aktsepteeriti neid evolutsiooni tõendina alles hiljuti. Alles 20. sajandi teisel poolel, mil sai võimalikuks analüüsida ja võrrelda DNA, kas teadlased võiksid uuesti kinnitada homoloogsete struktuuridega liikide evolutsioonilist seotust.