Аналогичные органы — понятие сравнительной анатомии¶

Аналогичные органы — органы разных систематических групп организмов, сходные по внешнему строению и выполняемой функции, но различающиеся по происхождению (эмбриональному закладу) и внутреннему строению. Такое сходство возникает в результате независимого развития сходных признаков у неродственных или отдалённо родственных линий — процесса, известного как конвергентная эволюция. Аналогичные органы противопоставляются гомологичным органам, которые сходны по происхождению, но могут различаться по функции.

¶Отличие от гомологичных органов

Сравнительная анатомия разделяя сходные по форме и функции органы на два принципиально разных типа:

Ключевой критерий — происхождение. Если два органа сходны по внешнему виду и выполняют одну функцию, но у их обладателей различается эмбриональное развитие и внутренняя организация, органы признаются аналогичными. Если же сходство основано на общности плана строения и эмбрионального заклада, речь идёт о гомологии, даже если функции полностью разошлись.

¶Примеры аналогичных органов

¶Крылья насекомых и позвоночных

Наиболее классический пример — крылья насекомых и крылья птиц (а также летучих мышей и птерозавров). У насекомых крыло представляет собой вырост хитинового покрова тела, не содержащий мышц и костей; полёт осуществляется за счёт мускулатуры грудного отдела. Крыло птицы, напротив, построено по плану передней конечности позвоночных: в его основе скелетные элементы (кости плеча, предплечья и кисти), покрытые кожей с перьями. Эмбриональное развитие этих структур также не имеет ничего общего, однако функция — полёт — привела к внешнему сходству.

¶Конечности китообразных и рыб

Плавники китов, дельфинов и тюленей по внешнему виду напоминают ласты некоторых водных рептилий и плавники рыб, однако по плану строения это модифицированные передние конечности млекопитающих с костями плеча, предплечья и пальцев. У рыб плавники лишены внутреннего скелетного скелета такого типа. Сходство возникло в результате приспособления к жизни в воде.

¶Глаза позвоночных и головоногих моллюсков

Глаз кальмара и глаз человека по устройству напоминают камерный глаз: оба имеют хрусталик, сетчатку, зрачок. Однако эмбриональное происхождение этих структур различно — у моллюсков глаз развивается из эктодермы в составе мантии, у позвоночных — как выпячивание промежуточного мозга. Сходство возникло независимо в разных линиях.

¶Колючки кактусов и шипы других растений

Колючки кактусов — это видоизменённые почки (модифицированные побеги), тогда как шипы шиповника или розы представляют собой выросты эпидермы и коры стебля. Обе структуры выполняют защитную функцию, но закладываются из разных тканей.

¶Крылья летучей мыши и насекомого

Приведённый выше пример с крыльями можно дополнить: у летучих мышей крыло, как и у птиц, — передняя конечность с кожистой перепонкой, вытянутой между пальцами. Сходство с крылом насекомого — чисто функциональное.

¶Причины появления аналогичных органов

Аналогичные органы возникают, когда разные по происхождению линии оказываются в сходных условиях обитания и естественный отбор независимо формирует у них сходные адаптации. Этот процесс называется конвергентной эволюцией. Он свидетельствует о том, что набор возможных функциональных решений в природе ограничен, и естественный отбор «находит» их повторно у независимых групп.

Степень аналогии может быть разной — от частичного сходства до почти полного внешнего совпадения (как у плавников кита и акулы, внешне почти неразличимых, но совершенно разных по внутреннему строению).

¶Значение понятия

Понятие аналогичных органов имеет важное значение для систематики и эволюционной биологии: оно показывает, что внешнее сходство организмов или их частей само по себе не является признаком родства. Установление гомологии, а не аналогии, позволяет строить естественные классификации и восстанавливать родственные связи между таксонами. В палеонтологии, где мягкие ткани и эмбриональное развитие недоступны, различение аналогии и гомологии опирается на сравнение скелетных элементов и их зачатков.

Источники:

• «Биология. Сравнительная анатомия позвоночных животных» — учебное пособие
• «Общая биология» — учебник для средней школы (под ред. Сивоглазова В. И.)
• Большая медицинская энциклопедия — статьи о гомологии и аналогии органов
• «Эволюционная морфология» — труды по сравнительной анатомии