הומולוגיה (ביולוגיה)

הומולוגיה (או איבר הומולוגי) היא דמיון של שני איברים ביצורים שאינם שייכים לאותו המין. בשונה מהומופלסיה (המכונה גם אנלוגיה), איברים של אורגניזמים שונים מוגדרים כהומולוגיים אם לאורגניזמים יש אב קדמון משותף, שהיה לו איבר דומה ואותו איבר נשמר בשני הקווים האבולוציוניים שהובילו למינים בני ימינו. כמו כן, בהתפתחות העוברית מיקום האיבר והתפתחותו דומים בין שני המינים. הומולוגיה היא גם אחת התכונות הבסיסיות של ביולוגיה השוואתית. לדוגמה, האוזניים של העכבר והחמור הן הומולוגיות מפני שהיו אוזניים כבר ליונק הראשון שהוא האב הקדמון המשותף של העכבר והחמור. לעומת זאת, הסנפירים של הדולפין והכריש לא הומולוגיים, כי הסנפירים של הדולפין התפתחו באבולוציה שלו מרגליים של יונק קדום שהלך על הקרקע.

בביואינפורמטיקה, משמש המושג בהקשר של השוואת הדמיון הגנטי בין שני יצורים על ידי עימוד רצפים. גנים הומולוגיים הם גנים בעלי רצף דומה של דנ"א מפני שהתפתחו באבולוציה מגן שהיה באב הקדמון המשותף.

אב קדום משותף חשוב לצורך הגדרת האיברים כהומולוגיים משום שאם לא כן, ייתכן שמדובר באבולוציה מתכנסת, ובאיברים שהתפתחו להתאמה לתנאי סביבה דומים, כמו בדוגמה של הדולפין והכריש. איבר הומולוגי יכול להוות עובדה התומכת בכך שהאורגניזמים הם מאותה קבוצה טקסונומית. למשל למינים שונים של ציפורים יש כנפיים הומולוגיות ולכן אפשר להסיק שכולם התפתחו מאב קדמון משותף, ולכן כללו אותם בקבוצת העופות.

ב-1843 הגדיר ריצ'רד אוון את ההומולוגיה של תכונות כ"אותו איבר בבעלי חיים שונים, בין אם משמש לאותו תפקוד ובאותו מבנה או לא".

אטימולוגיה
המילה הומולוגיה נטבעה ב-1656 ומקורה בשפה היוונית (homologos) הומו=דומה או זהה + לוגוס= קשר.

בביולוגיה, שני איברים הם הומולוגיים אם הם חולקים קשר משותף, למשל עצם מסוימת באיבר שאנו מכנים "יד" על צורותיו השונות. הזואולוג הבריטי ריי לנקסטר הגדיר את המונח הומוגני, כלומר, הומולוגי על בסיס תורשה גנטית מאב קדמון משותף, ואת המונח הומופלסיה, שמתאר הומולוגיה מסיבות אחרות.

הגדרה
שמאל|ממוזער|250px|תרשים מתוך ספרו של הרופא הצרפתי פייר בלון מן המאה ה-16 מדגים את ההומולוגיה בין שלדי תרנגול (מימין) ואדם.
הומולוגיה מוגדרת כקשר על בסיס מבנה אנטומי או על בסיס דנ"א מאב קדמון משותף, בין מגוון אורגניזמים שונים. תכונה הומולוגית בין אורגניזמים שונים יכולה ללמד על מוצא גנטי משותף ביניהם. ההגדרה ההפוכה להומולוגיים היא איברים הומופלסיים, שיכולים למלא תפקיד דומה בשני מינים שונים, אך האיבר לא הופיע אצל האב הקדמון המשותף האחרון, אלא התפתח בצורה עצמאית ובנפרד.

דוגמה למאפיין הומופלסי הן כנפי העטלפים, העופות והפטרוזאורים. מבנה תעופה אלו התפתחו באופן עצמאי מאבות קדמונים שונים שלא בהכרח השתמשו בגפיהם העליונות לתעופה.

ראו גם
כרומוזום הומולוגי
אנלוגיה
 עץ פילוגנטי

קישורים חיצוניים

 יוסף רובין, מהי הומולוגיה ביולוגית, מכון דוידסון.

 ביואינפורמטיקה בראי האבולוציה
 דוגמאות להומולוגיה בכתבתו של ארז גרטי "אבולוציה – לא "סתם תאוריה"" באתר מכון דוידסון, 21 באוקטובר 2014

קטגוריה:אבולוציה
קטגוריה:אנטומיה
קטגוריה:פילוגנטיקה