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3.2.2.4: समजातीय संरचनाएं - जीव विज्ञान

3.2.2.4: समजातीय संरचनाएं - जीव विज्ञान


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सजातीय संरचनाएं समान संरचनाएं हैं जो एक सामान्य पूर्वज से विकसित हुई हैं।

सीखने के मकसद

  • विकास और समजातीय संरचनाओं की उपस्थिति के बीच संबंध का वर्णन करें

प्रमुख बिंदु

  • होमोलॉजी एक सामान्य पूर्वज से प्राप्त संरचनाओं या डीएनए के बीच परिभाषित एक संबंध है और एक सामान्य पूर्वज से वंश को दर्शाता है।
  • अनुरूप संरचनाएं शारीरिक रूप से (लेकिन आनुवंशिक रूप से नहीं) समान संरचनाएं हैं जो अंतिम सामान्य पूर्वज मौजूद नहीं थीं।
  • गृहविज्ञान भी आंशिक हो सकता है; नई संरचनाएं विकास पथों के संयोजन या भागों के माध्यम से विकसित हो सकती हैं।
  • सादृश्य को होमोप्लासी के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है, जिसे आगे समानांतरवाद, उत्क्रमण और अभिसरण में विभाजित किया गया है।

मुख्य शर्तें

  • अनुरूपता: दो जीवन रूपों में संरचनाओं का एक पत्राचार एक सामान्य विकासवादी मूल के साथ होता है, जैसे कि फ्लिपर्स और हाथ।
  • समानता: विशेषताओं के बीच संबंध जो स्पष्ट रूप से समान हैं लेकिन एक ही संरचना से विकसित नहीं हुए हैं
  • होमोप्लासी: समानांतर विकास या अभिसरण के परिणामस्वरूप प्राप्त विभिन्न प्रजातियों के अंगों या अंगों के बीच एक पत्राचार।

सजातीय संरचनाएं

होमोलॉजी सबसे हाल के सामान्य पूर्वज से प्राप्त संरचनाओं या डीएनए के बीच का संबंध है। विकासवादी जीव विज्ञान में समजातीय संरचनाओं का एक सामान्य उदाहरण चमगादड़ के पंख और प्राइमेट की भुजाएँ हैं। यद्यपि ये दो संरचनाएं समान नहीं दिखती हैं या समान कार्य करती हैं, आनुवंशिक रूप से, वे पिछले सामान्य पूर्वज की समान संरचना से आती हैं। इसलिए जीवों के समजातीय लक्षणों को एक सामान्य पूर्वज से वंश द्वारा समझाया गया है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि दो संरचनाओं को सजातीय के रूप में परिभाषित करना इस बात पर निर्भर करता है कि किस पूर्वज को सामान्य पूर्वज के रूप में वर्णित किया जा रहा है। यदि हम जीवन की शुरुआत में वापस जाते हैं, तो सभी संरचनाएं समरूप होती हैं!

आनुवंशिकी में, होमोलॉजी को प्रोटीन या डीएनए अनुक्रमों की तुलना करके मापा जाता है। सजातीय जीन अनुक्रम एक उच्च समानता साझा करते हैं, इस परिकल्पना का समर्थन करते हैं कि वे एक सामान्य पूर्वज साझा करते हैं।

समरूपता आंशिक भी हो सकती है: नई संरचनाएं विकास पथों या उनके कुछ हिस्सों के संयोजन के माध्यम से विकसित हो सकती हैं। नतीजतन, संकर या मोज़ेक संरचनाएं विकसित हो सकती हैं जो आंशिक समरूपता प्रदर्शित करती हैं। उदाहरण के लिए, फूलों के पौधों की कुछ मिश्रित पत्तियां पत्तियों और अंकुर दोनों के लिए आंशिक रूप से समरूप होती हैं क्योंकि वे पत्तियों के कुछ लक्षणों और कुछ अंकुरों को जोड़ती हैं।

पैरलोगस संरचनाएं

सजातीय अनुक्रमों को अनुवांशिकी माना जाता है यदि वे एक जीन दोहराव घटना द्वारा अलग किए गए थे; यदि किसी जीव में एक जीन को एक ही जीनोम में दो अलग-अलग पदों पर कब्जा करने के लिए दोहराया जाता है, तो दो प्रतियां पैरालॉगस होती हैं।

अनुक्रमों का एक समूह जो पैरालॉगस होता है, एक दूसरे के परलोग कहलाते हैं। Paralogs में आमतौर पर समान या समान कार्य होते हैं, लेकिन कभी-कभी ऐसा नहीं होता है। यह माना जाता है कि डुप्लीकेट जीन की एक प्रति पर मूल चयनात्मक दबाव की कमी के कारण, यह प्रति उत्परिवर्तित करने और नए कार्यों को प्राप्त करने के लिए स्वतंत्र है।

पैरलोगस जीन अक्सर एक ही प्रजाति के होते हैं, लेकिन हमेशा नहीं। उदाहरण के लिए, मनुष्यों के हीमोग्लोबिन जीन और चिंपैंजी के मायोग्लोबिन जीन को परगल माना जाता है। जैव सूचना विज्ञान में यह एक आम समस्या है; जब विभिन्न प्रजातियों के जीनोमों को अनुक्रमित किया गया है और समजातीय जीन पाए गए हैं, तो कोई तुरंत यह निष्कर्ष नहीं निकाल सकता है कि इन जीनों का एक ही या समान कार्य है, क्योंकि वे परलोग हो सकते हैं जिनके कार्य अलग हो गए हैं।

अनुरूप संरचनाएं

समजातीय संरचनाओं के विपरीत समरूप संरचनाएं हैं, जो दो करों के बीच शारीरिक रूप से समान संरचनाएं हैं जो अलग-अलग विकसित हुई हैं (बजाय पिछले सामान्य पूर्वज में मौजूद होने के)। चमगादड़ के पंख और पक्षी के पंख स्वतंत्र रूप से विकसित हुए और उन्हें समान संरचना माना जाता है। आनुवंशिक रूप से, बैट विंग और बर्ड विंग में बहुत कम समानता है; चमगादड़ और पक्षियों के अंतिम सामान्य पूर्वज के पास चमगादड़ या पक्षियों की तरह पंख नहीं थे। पंख प्रत्येक वंश में स्वतंत्र रूप से विकसित हुए, पूर्वजों से आगे बढ़ने के बाद पंखों के रूप में उपयोग नहीं किए गए थे (क्रमशः स्थलीय स्तनधारी और थेरोपोड डायनासोर)।

सूचनात्मक जैविक तुलना करने के लिए होमोलॉजी के विभिन्न पदानुक्रमित स्तरों के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है। उपरोक्त उदाहरण में, पक्षी और बल्ले के पंख पंखों के समान हैं, लेकिन अग्रपादों के समान हैं क्योंकि अंग टेट्रापोड्स के अंतिम सामान्य पूर्वज में एक अग्र-भुजा (पंख नहीं) के रूप में कार्य करता है।

सादृश्य समरूपता से भिन्न है। यद्यपि समरूप विशेषताएं सतही रूप से समान हैं, वे समजातीय नहीं हैं क्योंकि वे फ़ाइलोजेनेटिक रूप से स्वतंत्र हैं। एक मेपल के बीज के पंख और एक अल्बाट्रॉस के पंख समान होते हैं, लेकिन समरूप नहीं होते हैं (वे दोनों जीव को हवा पर यात्रा करने की अनुमति देते हैं, लेकिन वे दोनों एक ही संरचना से विकसित नहीं होते हैं)। सादृश्य को आमतौर पर होमोप्लासी के रूप में भी जाना जाता है।


जीव विज्ञान और भूविज्ञान 4 ईएसओ

निम्नलिखित वीडियो में, प्रोफेसर जॉर्ज वोल्फ हमें समझाते हैं कि समजातीय संरचनाएं क्या हैं। वह वेस्टिजियल अंगों (हमारे शरीर में ऐसे अंग जिनका कोई स्पष्ट कार्य नहीं है) का उल्लेख करके शुरू होता है, उसके बाद, वह उस चीज़ से शुरू होता है जिसे हम समरूप संरचनाओं के रूप में जानते हैं। ये जानवरों के शरीर में संरचनाएं हैं जो कई प्रजातियों में भिन्न दिख सकती हैं (जैसे बिल्लियों में पैर और मनुष्यों में हाथ), लेकिन वास्तव में, वे एक ही भौतिक संरचना द्वारा रचित हैं।

यह उदाहरण मानव हाथ की संरचना और डॉल्फ़िन फ्लिपर के साथ स्पष्ट रूप से देखा जाता है। उन दोनों के हाथ (ह्यूमरस) की शुरुआत में एक हड्डी होती है, उसके बाद दो अन्य हड्डियां (त्रिज्या और उल्ना), एक विसर्ट और पांच उंगलियां होती हैं।

सजातीय संरचनाएं हो सकता है अलग समारोह, लेकिन निश्चित रूप से होगा एक ही संरचना. और जैसा कि हम जानते हैं, सजातीय संरचनाएं हमारे जीनों द्वारा निर्धारित की जाती हैं।


रूपात्मक गृहविज्ञान

यह एक ही टैक्सोनोमिक श्रेणी से संबंधित जीवों के बीच आकार, स्थान और/या कार्य के संबंध में संरचनात्मक और कंकाल समानताओं का वर्णन करता है। एक सामान्य पूर्वज से विभिन्न प्रजातियों के विकास के कारण सामान्य संरचना उत्पन्न होती है। हालाँकि, उस संरचना का कार्य या उपयोग सभी जीवों में समान हो भी सकता है और नहीं भी। यह असमानता जीवों के अपने परिवेश के प्राकृतिक अनुकूलन की घटना के कारण है। इसलिए, विकास को एक रीमॉडेलिंग प्रक्रिया के रूप में माना जा सकता है, जो कि प्राकृतिक चयन के बल द्वारा संचालित होता है ताकि सबसे अनुकूलित प्रजातियों को विकसित करने और बढ़ने की अनुमति मिल सके।

हालांकि, इस अवधारणा को समान संरचनाओं के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए, जो संरचनाएं हैं जो विभिन्न जीवों में समान कार्य करती हैं, हालांकि, एक सामान्य पूर्वज से प्राप्त नहीं होती हैं। ऐसे मामले के लिए एक उदाहरण एक तितली, एक चमगादड़ और एक पक्षी के पंखों का होगा। जबकि सभी तीन उपांग समान कार्य साझा करते हैं, विभिन्न अस्थि प्लेसमेंट और प्रत्येक हड्डी की भिन्न विशिष्ट विशेषताओं का अर्थ है कि वे एक सामान्य आदिम रूपात्मक विशेषता के रूपांतर नहीं हैं।

मानव, बिल्ली, व्हेल, चमगादड़, पर्पोइज़, घोड़े, मेंढक, आदि जैसे कशेरुकियों के सामने के अंगों की कंकाल संरचना में रूपात्मक समरूपता का एक सामान्य उदाहरण स्पष्ट है। जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है, मूल कंकाल संरचना काफी समान है, और एक ही प्रकार की हड्डियों और जोड़ों से मिलकर बनता है ताकि एक सामान्य पूर्वज से व्युत्पन्न होने का स्पष्ट हो। अग्रभाग में विभिन्न हड्डियों की लंबाई और स्थिति में अंतर विकासवादी अनुकूलन का परिणाम है। उदाहरण के लिए, मनुष्य के मामले में सामने का अंग ऊपरी और निचले हाथ और हाथ का आकार लेता है, बल्ले के मामले में यह पंख में बदल गया है, और वृश्चिक के मामले में यह एक फ्लिपर/फिन बनाता है। इसलिए इन जंतुओं में अस्थि संरचनाओं को समजातीय संरचना कहा जा सकता है।

हड्डियों की संरचना मनुष्यों और वानरों में छाती की गुहा कंकाल की समरूप संरचना का एक और उदाहरण है. दोनों प्रजातियों में छाती की गुहा गहरी की तुलना में व्यापक है, और पीछे की तरफ फ्लैट कंधे के ब्लेड हैं। इन विशेषताओं का अर्थ है कि मनुष्य और वानर दोनों एक ही पूर्वज के वंशज हैं जो अपने ऊपरी अंगों के उपयोग से खुद को निलंबित कर सकते थे। इसकी तुलना में, बंदरों जैसे अन्य चौपायों के पास गहरी और संकीर्ण छाती होती है, जिसके किनारों पर कंधे के ब्लेड मौजूद होते हैं।

पौधों के संबंध में, रूपात्मक समरूपता के लिए एक उदाहरण पिचर प्लांट की पत्तियां, वीनस फ्लाईट्रैप, पॉइन्सेटिया और एक कैक्टस होगा।. हालांकि इन पत्तियों में से कोई भी दिखने में बहुत समान नहीं दिखता है, या समान कार्य करता है, फिर भी वे समरूप होते हैं और एक सामान्य पूर्वज से प्राप्त होते हैं। घड़े के पौधे में, पत्तियों को घड़े के आकार (इसलिए नाम) में संशोधित किया जाता है जो इसके अंदर कीड़ों को पकड़ता है और फँसाता है। वीनस फ्लाईट्रैप अल्पविकसित जबड़े के रूप में संशोधित पत्तियों को प्रदर्शित करता है जो कीड़ों को पकड़ते हैं। पॉइन्सेटिया की पत्तियाँ एक फूल की चमकीले रंग की पंखुड़ियों से मिलती-जुलती हैं और इसलिए कीटों और परागणकों को आकर्षित करने का कार्य करती हैं। अंत में, कैक्टस की पत्तियों को विशेष रूप से रीढ़ में संशोधित किया जाता है ताकि वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से खोए हुए पानी की मात्रा को कम किया जा सके। यह इसे पानी बनाए रखने और शुष्क परिस्थितियों में बढ़ने में मदद करता है।


वह वीडियो देखें: u0026 - Transcription (अक्टूबर 2022).