Het verschil tussen homologie en homoplasie

Twee veel voorkomende termen die in de evolutiewetenschap worden gebruikt, zijn: homologie en homoplasie.Hoewel deze termen vergelijkbaar klinken (en inderdaad een gedeeld taalkundig element hebben), zijn ze vrij verschillend in hun wetenschappelijke betekenissen. Beide termen verwijzen naar sets biologische kenmerken die worden gedeeld door twee of meer soorten (vandaar het voorvoegsel homo), maar één term geeft aan dat het gedeelde kenmerk afkomstig was van een gemeenschappelijke vooroudersoort, terwijl de andere term verwijst naar een gedeeld kenmerk dat onafhankelijk in elke soort evolueerde. 

Homologie gedefinieerd

De term homologie verwijst naar biologische structuren of kenmerken die vergelijkbaar of hetzelfde zijn. Deze kenmerken worden gevonden op twee of meer verschillende soorten wanneer die kenmerken kunnen worden herleid tot een gemeenschappelijke voorouder. Een voorbeeld van homologie is te zien in de voorpoten van kikkers, vogels, konijnen en hagedissen. Hoewel deze ledematen bij elke soort er anders uitzien, delen ze allemaal dezelfde set botten. Deze zelfde opstelling van botten is geïdentificeerd in fossielen van een zeer oude uitgestorven soort, Eusthenopteron, die werd geërfd door kikkers, vogels, konijnen en hagedissen. 

Homoplasie gedefinieerd

Homoplasie, anderzijds, beschrijft een biologische structuur of kenmerk dat twee of meer verschillende soorten gemeen hebben die niet is geërfd van een gemeenschappelijke voorouder. Een homoplasie evolueert onafhankelijk, meestal als gevolg van natuurlijke selectie in vergelijkbare omgevingen of het vullen van hetzelfde type niche als de andere soorten die ook die eigenschap hebben. Een veel voorkomend voorbeeld is het oog, dat zich onafhankelijk ontwikkelde in veel verschillende soorten. 

Uiteenlopende en convergente evolutie

Homologie is een product van uiteenlopende evolutie. Dit betekent dat een enkele vooroudersoort op een bepaald moment in zijn geschiedenis in twee of meer soorten is opgesplitst. Dit gebeurt vanwege een soort natuurlijke selectie of milieu-isolatie die de nieuwe soort van de voorouder scheidt. De uiteenlopende soorten beginnen nu afzonderlijk te evolueren, maar ze behouden nog steeds enkele kenmerken van de gemeenschappelijke voorouder. Deze gedeelde voorouderlijke kenmerken staan ​​bekend als homologieën.

Homoplasie daarentegen is het gevolg van convergente evolutie. Hier ontwikkelen verschillende soorten vergelijkbare eigenschappen in plaats van dat ze erven. Dit kan gebeuren omdat de soort in vergelijkbare omgevingen leeft, vergelijkbare niches vult of door het proces van natuurlijke selectie. Een voorbeeld van convergerende natuurlijke selectie is wanneer een soort evolueert om het uiterlijk van een andere na te bootsen, zoals wanneer een niet-giftige soort vergelijkbare markeringen ontwikkelt als een zeer giftige soort. Een dergelijke nabootsing biedt een duidelijk voordeel door potentiële roofdieren af ​​te schrikken. De vergelijkbare markeringen gedeeld door de dieprode koningsslang (een onschadelijke soort) en de dodelijke koraalslang is een voorbeeld van convergente evolutie. 

Homologie versus homoplasie

Homologie en homoplasie zijn vaak moeilijk te identificeren, omdat beide aanwezig kunnen zijn in hetzelfde fysieke kenmerk. De vleugel van vogels en vleermuizen is een voorbeeld waarbij zowel homologie als homoplasie aanwezig zijn. De botten binnen de vleugels zijn homologe structuren die zijn geërfd van een gemeenschappelijke voorouder. Alle vleugels omvatten een type borstbeen, een groot bovenarmbot, twee onderarmbeenderen en wat handbeenderen zou zijn. Deze fundamentele botstructuur is te vinden in veel soorten, waaronder mensen, wat leidt tot de juiste conclusie dat vogels, vleermuizen, mensen en veel andere soorten een gemeenschappelijke voorouder delen. 

Maar de vleugels zelf zijn homoplasies, omdat veel van de soorten met deze gedeelde botstructuur, inclusief mensen, geen vleugels hebben. Van de gedeelde voorouder met een bepaalde botstructuur leidde natuurlijke selectie uiteindelijk tot de ontwikkeling van vogels en vleermuizen met vleugels waarmee ze een niche konden vullen en in een bepaalde omgeving konden overleven. Ondertussen ontwikkelden andere uiteenlopende soorten uiteindelijk de vingers en duimen die nodig zijn om een ​​andere niche te bezetten.