COS'È L'OMOPLASIA? (CON ESEMPI) - BIOLOGIA - 2025

L' omoplasia (dal greco "homo" che significa lo stesso, e "plasis" che significa modo, stesse forme) è una base condivisa da due o più specie, ma questa caratteristica non è presente nel loro comune antenato. La base per definire l'omoplasia è l'indipendenza evolutiva.

L'omoplasia tra le strutture è il risultato di evoluzione convergente, parallelismi o inversioni evolutive. Il concetto è in contrasto con quello di omologia, dove la caratteristica o il tratto condiviso dal gruppo di specie è stato ereditato da un antenato comune.

Evoluzione convergente: nella foto si apprezza un ittiosauro, molto simile - sia ecologicamente che mphologicamente - ad un delfino. Fonte: Creatore: Dmitry Bogdanov

Cos'è l'omoplasia?

Nel ramo dell'anatomia comparata, le somiglianze tra le parti degli organismi possono essere valutate in termini di ascendenza, funzione e aspetto.

Secondo Kardong (2006), quando due personaggi hanno un'origine comune, vengono designati come omologhi. Se la somiglianza è in termini di funzione, si dice che i due processi sono analoghi. Infine, se l'aspetto delle strutture è simile, è un'omoplasia.

Tuttavia, altri autori danno un senso più ampio al concetto (sovrapponendosi all'analogia), includendo qualsiasi somiglianza tra due o più specie che non hanno un'origine comune. In questo concetto spicca l'indipendenza evolutiva dell'evento.

Origine del termine

Storicamente, questi tre termini sono stati usati fin dai tempi pre-darwiniani senza alcun significato evolutivo. Dopo l'arrivo di Darwin e lo sviluppo esponenziale delle teorie evolutive, i termini acquisirono una nuova tonalità e la somiglianza fu interpretata alla luce dell'evoluzione.

L'omoplasia era un termine coniato da Lankester nel 1870 per riferirsi al guadagno indipendente di caratteristiche simili in diversi lignaggi.

George Gaylord Simpson, da parte sua, ha proposto la distinzione di somiglianze in analogia, mimetismo e somiglianze casuali, sebbene oggi siano considerati esempi di convergenze.

Tipi di omoplasia

Tradizionalmente, l'omoplasia è stata classificata in evoluzione convergente, paralleli evolutivi e inversioni evolutive.

Una rassegna di Patterson (1988) cerca di chiarire l'uso dei termini convergenza e paralleli, poiché spesso possono essere fonte di confusione o mal interpretati. Per alcuni autori, la distinzione è solo arbitraria e preferiscono utilizzare il termine generale omoplasia.

Altri suggeriscono che, sebbene la distinzione tra i termini non sia molto chiara, differiscono principalmente nella relazione tra le specie coinvolte. Secondo questa visione, quando i lignaggi che presentano caratteristiche simili sono distanti, è una convergenza. Al contrario, se i lignaggi sono strettamente correlati, è un parallelo.

Un terzo tipo sono le inversioni, in cui una caratteristica si è evoluta e poi, nel tempo, ritorna al suo stato iniziale o ancestrale. Ad esempio, i delfini e altri cetacei hanno sviluppato un corpo ottimale per il nuoto che ricorda il potenziale antenato acquatico da cui si sono evoluti milioni di anni fa.

Le inversioni a livello di morfologia sono generalmente rare e difficili da identificare. Tuttavia, le inversioni evolutive molecolari, cioè a livello di geni, sono molto frequenti.

Omoplasia: sfide prima della ricostruzione delle storie evolutive

Quando si ricostruiscono le storie evolutive dei diversi lignaggi, è essenziale sapere quali caratteristiche sono omologhe e quali sono semplici omoplasie.

Se valutiamo le relazioni tra i gruppi lasciandoci guidare dalle omoplasie, arriveremo a risultati errati.

Ad esempio, se valutiamo mammiferi, balene e pesci in termini di arti modificati a forma di pinna, giungeremo alla conclusione che i pesci e le balene sono più legati l'uno all'altro di quanto entrambi i gruppi lo siano con il mammifero.

Poiché conosciamo a priori la storia di questi gruppi - sappiamo che le balene sono mammiferi - possiamo facilmente concludere che questa ipotetica filogenesi (stretta relazione tra pesci e balene) è un errore.

Tuttavia, quando valutiamo gruppi le cui relazioni non sono chiare, le omoplasie creano inconvenienti che non sono così facili da chiarire.

Perché esistono le omoplasie?

Finora abbiamo capito che in natura "le apparenze ingannano". Non tutti gli organismi che sono in qualche modo simili sono correlati, nello stesso modo in cui due persone possono essere molto simili fisicamente, ma non sono correlate. Sorprendentemente, questo fenomeno è molto comune in natura.

Ma perché viene presentato? Nella maggior parte dei casi, l'omoplasia si presenta come un adattamento a un ambiente simile. Cioè, entrambi i lignaggi sono soggetti a pressioni selettive simili, portando a risolvere il "problema" nello stesso modo.

Torniamo all'esempio delle balene e dei pesci. Sebbene questi lignaggi siano nettamente separati, entrambi affrontano una vita acquatica. Pertanto, la selezione naturale favorisce i corpi alettati fusiformi che si muovono in modo efficiente all'interno dei corpi d'acqua.

Concetti di ristrutturazione: omologie profonde

Ogni progresso nello sviluppo della biologia si traduce in nuove conoscenze per l'evoluzione e la biologia molecolare non fa eccezione.

Con le nuove tecniche di sequenziamento, è stato identificato un numero immenso di geni e dei prodotti associati. Inoltre, anche la biologia evolutiva dello sviluppo ha contribuito alla modernizzazione di questi concetti.

Nel 1977, Sean Carroll e collaboratori hanno sviluppato il concetto di omologia profonda, definita come la condizione in cui la crescita e lo sviluppo di una struttura in diversi lignaggi hanno lo stesso meccanismo genetico, che hanno ereditato da un antenato comune.

Prendiamo l'esempio degli occhi negli invertebrati e nei vertebrati. Gli occhi sono fotorecettori complessi che troviamo in diversi gruppi di animali. Tuttavia, è chiaro che l'antenato comune di questi animali non possedeva un occhio complesso. Pensiamo ai nostri occhi ea quelli di un cefalopode: sono radicalmente diversi.

Nonostante le differenze, gli occhi condividono un'ascendenza profonda, poiché le opsine si sono evolute da un'opsina ancestrale e lo sviluppo di tutti gli occhi è controllato dallo stesso gene: Pax 6.

Quindi gli occhi sono omologhi o convergenti? La risposta è entrambe, dipende dal livello a cui valuti la situazione.

Mammiferi e marsupiali: una radiazione di convergenze

Gli esempi di omoplasia abbondano in natura. Uno dei più interessanti è la convergenza tra mammiferi placentari americani e marsupiali australiani, due lignaggi divergenti più di 130 milioni di anni fa.

In entrambi gli ambienti troviamo forme molto simili. Ogni mammifero sembra avere il suo "equivalente", in termini di morfologia ed ecologia, in Australia. Cioè, la nicchia che occupa un mammifero in America, in Australia è occupata da un marsupiale simile.

La talpa in America corrisponde alla talpa marsupiale australiana, il formichiere al numbat (Myrmecobius fasciatus), il topo al topo marsupiale (famiglia Dasyuridae), il lemure al cucus (Phalanger maculatus), il lupo al lupo della Tasmania, tra gli altri.

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