STRUCTURES HOMOLOGUES ET ANALOGUES (AVEC EXEMPLES) - LA BIOLOGIE - 2025

La structure homologue fait partie d'un organisme biologique qui partage un ancêtre commun, tandis que l'analogue remplit des fonctions similaires. Lors de la comparaison de deux processus ou structures, nous pouvons les attribuer comme homologues et analogues.

Ces concepts ont gagné en popularité après l'émergence de la théorie de l'évolution, et leur reconnaissance et leur distinction sont essentielles à la reconstruction réussie des relations phylogénétiques entre les êtres organiques.

Source: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); traduction par Angelito7, via Wikimedia Commons

Bases théoriques

Chez deux espèces, un trait est défini comme homologue s'il a été dérivé d'un ancêtre commun. Cela peut avoir été considérablement modifié et n'a pas nécessairement la même fonction.

En ce qui concerne les analogies, certains auteurs utilisent souvent le terme homoplasie de manière synonyme et interchangeable pour désigner des structures similaires qui sont présentes dans deux espèces ou plus et ne partagent pas un ancêtre commun proche.

En revanche, dans d'autres sources, le terme analogie est utilisé pour désigner la similitude de deux ou plusieurs structures en termes de fonction, tandis que l'homoplasie est limitée à l'évaluation de structures similaires les unes aux autres, morphologiquement parlant.

De plus, un trait peut être homologue entre deux espèces, mais un statut de trait ne le peut pas. Le pentadactyle est un excellent exemple de ce fait.

Chez les humains et les crocodiles, nous pouvons distinguer cinq doigts, mais les rhinocéros ont des structures à trois doigts qui ne sont pas homologues, car cette condition a évolué indépendamment.

L'application de ces termes ne se limite pas à la morphologie de l'individu, ils peuvent également être utilisés pour décrire des caractéristiques cellulaires, physiologiques, moléculaires, etc.

Comment les homologies et analogies sont-elles diagnostiquées?

Bien que les termes homologie et analogie soient faciles à définir, ils ne sont pas faciles à diagnostiquer.

Généralement, les biologistes déclarent que certaines structures sont homologues les unes aux autres, s'il y a correspondance dans la position par rapport aux autres parties du corps et correspondance dans la structure, au cas où la structure est composite. Les études embryologiques jouent également un rôle important dans le diagnostic.

Ainsi, toute correspondance qui peut exister sous forme ou fonction n'est pas une caractéristique utile pour diagnostiquer les homologies.

Pourquoi les analogies existent-elles?

Dans la plupart des cas - mais pas tous - les espèces ayant des caractéristiques similaires habitent des régions ou des zones aux conditions similaires et sont soumises à des pressions sélectives comparables.

En d'autres termes, l'espèce a résolu un problème de la même manière, mais pas consciemment, bien sûr.

Ce processus est appelé évolution convergente. Certains auteurs préfèrent séparer l'évolution convergente des parallèles.

L'évolution ou la convergence convergente conduit à la formation de similitudes superficielles qui se produisent à travers des voies de développement différentielles. Le parallélisme, en revanche, implique des voies de développement similaires.

Exemples

-Forme fusiforme chez les animaux aquatiques

À l'époque aristotélicienne, l'apparence fusiforme d'un poisson et d'une baleine était considérée comme suffisante pour regrouper les deux organismes dans la catégorie large et imprécise des «poissons».

Cependant, lorsque nous analysons attentivement la structure interne des deux groupes, nous pouvons conclure que la ressemblance est exclusivement externe et superficielle.

En appliquant la pensée évolutionniste, nous pouvons supposer que, pendant des millions d'années, les forces évolutives ont profité de l'augmentation de la fréquence des individus aquatiques présentant cette forme particulière.

Nous pouvons également supposer que cette morphologie fusiforme a conféré certains avantages, tels que la minimisation des frottements et l'augmentation de la capacité de locomotion dans les environnements aquatiques.

Il existe un cas très particulier de similitudes entre deux groupes d'animaux aquatiques: les dauphins et les ichtyosaures aujourd'hui éteints. Si le lecteur curieux cherchait une image de ce dernier groupe de sauropsides, il pourrait facilement la prendre pour des dauphins.

-Dents chez les anoures

Un phénomène qui peut conduire à l'apparition d'analogies est le retour d'un personnage à sa forme ancestrale. En systématique, cet événement peut être déroutant, car toutes les espèces descendantes ne présenteront pas les mêmes caractéristiques ou traits.

Il existe certaines espèces de grenouilles qui, par réversion évolutive, ont acquis des dents dans la mâchoire inférieure. La condition «normale» des grenouilles est l'absence de dents, bien que leur ancêtre commun les possédait.

Ainsi, ce serait une erreur de penser que les dents de ces grenouilles particulières sont homologues par rapport aux dents d'un autre groupe animal, puisqu'elles ne les ont pas acquises d'un ancêtre commun.

-Similaire entre les marsupiaux australiens et les mammifères sud-américains

Les similitudes qui existent entre les deux groupes d'animaux proviennent d'un ancêtre commun - un mammifère -, mais elles ont été acquises de manière différentielle et indépendante dans les groupes australiens de mammifères métathériens et chez les mammifères euthériens d'Amérique du Sud.

Cactus

Les exemples d'analogie et d'homologie ne se limitent pas uniquement au règne animal, ces événements sont diffusés dans tout l'arbre complexe et complexe de la vie.

Chez les plantes, il existe une série d'adaptations qui permettent une tolérance aux environnements désertiques, comme les tiges succulentes, les tiges colonnaires, les épines avec des fonctions protectrices et une réduction considérable de la surface foliaire (feuilles).

Cependant, il n'est pas correct de regrouper toutes les plantes qui ont ces caractéristiques comme des cactus puisque les individus qui les portent ne les ont pas acquises d'un ancêtre commun.

En fait, il existe trois familles différentes de phanérogames: les Euphorbiaceae, les Cactaceae et les Asclepiadaceae, dont les représentants ont acquis de manière convergente des adaptations aux milieux arides.

Conséquences de la confusion d'une structure analogue avec une homologue

En biologie évolutive et dans d'autres branches de la biologie, le concept d'homologie est fondamental, car il nous permet d'établir la phylogénie des êtres organiques - l'une des tâches les plus remarquables des biologistes actuels.

Il faut souligner que seules les caractéristiques homologues reflètent adéquatement l'ascendance commune des organismes.

Considérez que dans une certaine étude, nous voulons élucider l'histoire évolutive de trois organismes: les oiseaux, les chauves-souris et les souris. Si nous prenions, par exemple, la caractéristique des ailes pour reconstruire notre phylogénie, nous arriverions à la mauvaise conclusion.

Parce que? Parce que les oiseaux et les chauves-souris ont des ailes et nous supposerions qu'ils sont plus liés les uns aux autres qu'à la souris. Cependant, nous savons a priori que les souris et les chauves-souris sont des mammifères, donc elles sont plus liées les unes aux autres qu'à l'oiseau.

Ensuite, nous devons rechercher des caractéristiques homologues qui nous permettent d'élucider correctement le motif. Par exemple, la présence de cheveux ou de glandes mammaires.

En appliquant cette nouvelle vision, nous trouverons le bon schéma de relations: la chauve-souris et la souris sont plus liées l'une à l'autre qu'à l'oiseau.

Références

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