主な違い – 相同構造と相似構造
相同構造と相似構造とは、過去の生物から進化する過程で異なる種に生じた2種類の構造です。
相同構造は種の乖離進化の過程で発達し、相似構造は収斂進化の過程で発達する。
相同構造と類縁構造の主な違いは、相同構造が共通の祖先から生まれたのに対し、類縁構造は機能は似ていても無関係な種に属することである。
相同構造とは
ある種の体の一部が、他の種の比較対象部分と解剖学的に類似しているものを相同構造という。
相同構造は、多様な種が共通の祖先から長い時間をかけて派生してきたことを示唆する。
したがって、相同構造の解剖学的特徴は、生命の系統樹を作成するための事実として利用することができる。
相同構造の機能は異なることがあります。
近縁種は内部構造がより類似した相同構造で構成されている。
図1：哺乳類の腕の骨格
120-サンショウウオ、121-ウミガメ、122-ワニ、123-鳥類、124-コウモリ、125-クジラ、126-モグラ、127-ヒト
哺乳類の四肢構造は、相同構造の一例です。
人間の腕は、クジラのヒレ、ネコの脚、コウモリの翼と解剖学的構造が非常によく似ている。
手足の構造は、大きな上腕骨と2つの下腕骨、そして手首の部分にある小さな骨の集合体から構成されています。
四肢の構造は似ているが、歩く、飛ぶ、泳ぐなど、機能は異なる。
相同な構造は、異なる環境条件に適応するために乖離進化を遂げたものです。
相似構造とは
無関係な種に見られる類似した構造を類縁構造という。
異なる種が類似の構造、すなわち類縁構造を持つのは、環境の淘汰圧が同じであるためです。
自然淘汰は同じ環境内ではどの種にも同じように作用するので、似たような適応の方が有利になる。
従って、収斂進化の結果、類似構造が派生する。
収斂進化の過程で、体の部位は機能に応じて出現したり、消失したり、再配置されたりする。
収斂進化の影響を受けた種をホモプラシーと呼ぶ。
図2：ヒト（左）とタコ（右）の目の構造
類似構造は進化の道筋が同じではないので、系統関係を構築するのに使うことはできない。
ヒトの眼はタコの眼と非常によく似ている。
しかし、ヒトとタコは近縁ではない。
コウモリ、鳥、昆虫の翼は、空を飛ぶために適応している。
サメとイルカの体型や体色は非常によく似ている。
類似の構造は、無関係の種で同じ機能を果たすために発達したものです。
図2に、ヒトとタコの目の構造を示す。
相似構造と類似構造の類似性
- 相同構造と相似構造は、進化によって生まれた構造です。
- 相同構造も相似構造も、環境への適応として導き出される。
相同構造と相似構造の違い
定義
相同構造。
共通の祖先から発展した構造。
相似構造。
類似構造とは、異なる種で類似した機能を持つ構造のこと。
解剖学
相同な構造。
相同構造とは、解剖学的に類似した構造です。
相似構造。
類似の構造は、解剖学的に非類似です。
機能
相同な構造。
相同な構造は、機能が異なる。
相似構造。
類似構造は、機能が類似している。
で開発された。
相同構造。
近縁種で相同構造が発達している。
相似構造。
類似構造は、無関係の種で発達する。
共通祖先
相同な構造。
相同な構造は、共通の祖先から発展したものです。
相似構造。
類似構造は共通の祖先から発展したものではない。
発展パターン
相同な構造。
相同な構造は、発達のパターンが似ている。
類似の構造。
類似構造の発生パターンは、互いに非類似です。
意義
相同構造。
相同構造は、異なる環境に適応するために発達した構造です。
相似構造。
類似構造は、似たような環境に適応するために発達したものです。
進化パターン
相同な構造。
相同な構造は、乖離進化によって発展したものです。
相似構造。
収斂進化により相似的な構造になる。
進化的関係の推論
相同構造。
相同構造は、種間の進化的関係を推測するのに使用できる。
相似構造。
類似構造は、種間の進化的関係を推測するために使用することはできない。
結論
相同構造と相似構造は、環境適応のために種に見られる2種類の構造です。
相同構造は、乖離進化の結果得られたものです。
相同構造を持つ生物は、共通の祖先から進化したものです。
相同構造は収斂進化の結果生じたものです。
相同構造を持つ生物は共通の祖先から進化したものであり、相同構造は収斂進化の結果として生まれたものです。
相同構造と相似構造の主な違いは、それぞれの種の起源です。
