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3.23: Signos de evolución: homología y convergencia

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    Cuando comparamos dos tipos diferentes de organismos, a menudo encontramos rasgos que son similares. Sobre la base de la teoría evolutiva, estos rasgos pueden surgir a través de cualquiera de dos procesos: el rasgo podría haber estado presente en la población ancestral que dio origen a las dos especies o las dos especies podrían haber desarrollado su versión del rasgo de forma independiente. En este último caso, el rasgo no estuvo presente en el último ancestro común compartido por el organismo. Donde un rasgo estuvo presente en las especies ancestrales se dice que es un rasgo homólogo. Si el rasgo no estaba presente en las especies ancestrales sino que aparecía independientemente dentro de los dos linajes, se le conoce como un rasgo análogo que surgió a través de la convergencia evolutiva.

    Por ejemplo, considere el rasgo de dependencia de la vitamina C, encontrado en primates Haplorrhini y discutido anteriormente. Con base en una serie de líneas de evidencia, concluimos que el antepasado de todos los primates Haplorrhini fue dependiente de la vitamina C y que la dependencia de vitamina C en los primates Haplorrhini es un rasgo homólogo. Por otro lado, los cobayas (Cavia porcellus), que están en el orden Rodentia, también son dependientes de la vitamina C, pero otros roedores no lo son. Se estima que el ancestro común de primates y roedores vivió hace más de ~80 millones de años, es decir, mucho antes que el ancestro común de los Halporrhini. Dado que otras rodentias son independientes de la vitamina C, podemos suponer que el ancestro común de los linajes roedor/primate era en sí mismo independiente de la vitamina C. Se concluye que la dependencia de vitamina C en cobayas y Halporrhini son rasgos análogos.

    Al observar los rasgos, tenemos que mirar cuidadosamente, estructuralmente, y cada vez más frecuentemente en el siglo XXI, molecularmente (genotípicamente) para determinar si son homólogos o análogos, resultado de la convergencia evolutiva. Considera a los vertebrados voladores. La física del vuelo (y muchos otros comportamientos que realizan los organismos) son constantes. Los organismos de tamaño similar enfrentan las mismas restricciones aerodinámicas y termodinámicas. En general solo hay un número limitado de soluciones físicamente realizables para hacer frente a estas limitaciones. Bajo estas condiciones diferentes poblaciones que están en condiciones de explotar los beneficios del vuelo, a través del proceso de variación y selección, terminarán con soluciones estructuralmente similares. Este proceso se conoce como evolución convergente. La evolución convergente ocurre cuando solo ciertas soluciones a un problema particular son accesibles desde el punto de vista evolutivo.

    Considera el ala de un pterodáctilo, que es un reptil volador extinto, un pájaro y un murciélago, un mamífero volador. Estos organismos son todos vertebrados tetrápodos (cuatro patas) —su ancestro común tenía una parte anterior estructuralmente similar, por lo que sus miembros anteriores son claramente homólogos. Por lo tanto, los procesos evolutivos (utilizando la parte anterior para el vuelo) comenzaron desde un punto de partida estructuralmente similar. Pero la mayoría de los vertebrados tetrápodos no vuelan, y los miembros anteriores se han adaptado a muchas funciones diferentes. Un análisis de alas de vertebrados tetrápodos indica que cada una tomó un enfoque claramente diferente para generar alas. En el pterodáctilo, la membrana del ala está soportada por el quinto dedo de la parte anterior, en el ave por el dedo 2, y en el murciélago, por los dedos 3 rd, 4 th y 5 th [←]. Las alas de pterodáctilos, aves y murciélagos son estructuras claramente análogas, mientras que sus miembros anteriores son homólogos.

    Como otro ejemplo de convergencia evolutiva considerar los dientes. El uso de una daga es una solución efectiva al problema de matar a otro organismo. Muchas veces se han descubierto o inventado de forma independiente variaciones de esta solución; los dientes morfológicamente similares en forma de daga han evolucionado independientemente (es decir, de ancestros sin tales dientes) en una amplia gama de linajes evolutivamente distintos. Consideremos, por ejemplo, el mamífero placentario Smilodon y el mamífero marsupial Thyacosmilus [→]; ambos tienen dientes caninos altamente alargados de forma similar. Los mamíferos marsupiales y placentarios divergieron de un ancestro común hace ~160 millones de años y este antepasado, como la mayoría de los mamíferos, parece haber carecido de tales dientes en forma de daga. Mientras que los dientes son una característica homóloga de Smilodon y Thyacosmilus, los dientes alargados en forma de daga son estructuras análogas que resultaron de la evolución convergente.

    Colaboradores y Atribuciones


    This page titled 3.23: Signos de evolución: homología y convergencia is shared under a not declared license and was authored, remixed, and/or curated by Michael W. Klymkowsky and Melanie M. Cooper.