Embryonale homologies
En af de mest vigtige forskelle lavet af den evolutionære embryologerne var forskellen mellem analogi og homologi. Begge udtryk henviser til strukturer, der ser ud til at være ens. Homologe strukturer er de organer, hvis underliggende lighed stammer fra, at de stammer fra en fælles forfædres struktur. For eksempel er en fugles vinge og et menneskes forben homologe. Desuden er deres respektive dele homologe (figur 1.13)., Analoge strukturer er dem, hvis lighed kommer fra deres udførelse af en lignende funktion, snarere end deres stammer fra en fælles forfader. Derfor er for eksempel vingen af en sommerfugl og vingen af en fugl analoge. De to typer vinger har en fælles funktion (og kaldes derfor begge vinger), men fuglefløj og insektfløj opstod ikke fra en oprindelig forfædres struktur, der blev ændret gennem evolution til Fuglevinger og sommerfuglvinger.
Figur 1.,13
Homologier af struktur blandt en menneskelig arm, en tætning forben, en fuglefløj og en flagermusfløj; homologe understøttende strukturer er vist i samme farve. Alle fire er homologe som forben og stammer fra en fælles tetrapod forfader. Tilpasningerne (mere…)
Homologier skal laves omhyggeligt og skal altid henvise til det organisationsniveau, der sammenlignes. For eksempel er fuglefløjen og flagermusfløjen homologe som forben, men ikke som vinger., Med andre ord, de deler en fælles underliggende struktur af forbenben, fordi fugle og pattedyr deler en fælles aner. Fuglefløjen udviklede sig dog uafhængigt af flagermusfløjen. Flagermus nedstammer fra en lang række ikke-vingede pattedyr, og flagermusfløjens struktur er markant forskellig fra fuglefløjens.
et af de mest berømte tilfælde af embryonal homologi er den af fiskegyllebrusk, reptilkæben og pattedyrets mellemøre (gennemgået i Gould 1990)., Først, gill buer af ja .less (agnathan) fisk blev modificeret til at danne kæben af kæben fisk. I de kæbeløse fisk åbnede en række gæller bag den kæbeløse mund. Når gillespalterne blev understøttet af bruskelementer, omringede det første sæt af disse gillestøtter munden for at danne kæben. Der er rigelig dokumentation for, at kæberne er modificerede gill understøtter. For det første er begge disse sæt knogler lavet af neurale crestceller. (De fleste andre knogler kommer fra mesodermalt væv.) For det andet dannes begge strukturer fra øvre og nedre stænger, der bøjer fremad og er hængslet i midten., For det tredje synes kæbemuskulaturen at være homolog med den oprindelige gillestøttemuskulatur. Således synes hvirveldyrskæben at være homolog med gillebuerne af kæbeløse fisk.
men historien slutter ikke her. Den øverste del af den anden embryonale bue, der understøtter gill, blev den hyomandibulære knogle af kæbefisk. Dette element understøtter kraniet og forbinder kæben til kraniet (figur 1.14 a). Da hvirveldyr kom op på land, havde de et nyt problem: hvordan man hører i et medium så tyndt som luft., Den hyomandibulære knogle er tilfældigvis nær den otiske (øre) kapsel, og knoglet materiale er fremragende til transmission af lyd. Mens den stadig fungerede som en kranialbøjle, begyndte den hyomandibulære knogle af de første amfibier også at fungere som en lydtransducer (Clack 1989). Da de terrestriske hvirveldyr ændrede deres bevægelse, kæbestruktur, og kropsholdning, kraniet blev fast fastgjort til resten af kraniet og havde ikke brug for den hyomandibulære bøjle. Den hyomandibulære knogle ser ud til at være blevet specialiseret i stapesbenet i mellemøret., Hvad der havde været denne knogles sekundære funktion blev dens primære funktion.
de originale kæbeknogler ændrede sig også. Den første embryonale bue genererer kæbeapparatet. I amfibier, krybdyr og fugle danner den bageste del af denne brusk den firkantede knogle i overkæben og den artikulære knogle i underkæben. Disse knogler forbinder hinanden og er ansvarlige for at artikulere de øvre og nedre kæber. Hos pattedyr forekommer denne artikulering imidlertid i en anden region (de dentære og S .uamosale knogler) og derved “frigør” disse benede elementer for at erhverve nye funktioner., Den firkantede knogle i den reptiliske overkæbe udviklede sig til pattedyrets incus-knogle i mellemøret, og den artikulære knogle i krybdyrets underkæbe er blevet vores malleus. Denne proces blev først beskrevet af Reichert i 1837, da han observerede i svine-embryo, at mandiblen (kæbebenet) ossifies på den side af Meckel ‘s brusk, mens den bageste region af Meckel’ s brusk ossifies, løsner sig fra resten af brusk, og træder ind i regionen i mellemøret til at blive malleus (Figur 1.14 B,C)., Således er pattedyrets mellemøreben homologe med den bageste underkæbe af krybdyret og til gillebuerne af agnathanfisk. Kapitel 22 vil give nærmere oplysninger om forholdet mellem udvikling og evolution.