同源性

同源性与类比性

根据罗素的说法，我们要感谢理查德-欧文对同源器官和类似器官的第一次明确区分。欧文的定义是。

类似物：一种动物的部分或器官与另一种动物的部分或器官具有相同的功能。

同源物：不同动物的同一器官在各种不同的形式和功能下。

哺乳动物的耳骨等例子清楚地说明了这种区别。这些小骨头在几亿年的进化过程中，从鱼的鳃盖到半兽人的后颌骨，再到现在哺乳动物的耳朵里。化石记录中有这方面的证据，在胚胎学中也有。随着胚胎的发育，软骨变硬形成骨头。在发育的后期，微小的骨结构从颌骨中脱离出来，迁移到内耳区域。耳骨与颌骨和鳃盖是同源的，但不是类似的。

这个相当不寻常的故事是由艾蒂安-杰弗里-圣希莱尔在1818年首次提出的，他观察了鱼类并试图发现它们的骨骼与陆地脊椎动物的骨骼的同质性。

分析水平

一个性状可能既是同源的又是类似的，这取决于考察该性状的层次。例如，鸟类和蝙蝠的翅膀作为四足动物的前臂是同源的。然而，它们不是作为翅膀的同源物，因为该器官在四足动物的最后一个共同祖先中作为前臂（而不是翅膀）。

根据定义，任何同源性状都定义了一个支系--一个单系分类群，其中所有成员都具有该性状（或其次失去该性状）；而所有非成员都缺乏该性状。

翼龙（1）、蝙蝠（2）和鸟类（3）的翅膀与翅膀类似，但与前臂同源。

相关术语

族群学术语

• 同源性：独立进化，但来自同一祖先的结构。
• Plesiomorphy：在一个共同的祖先中存在，但在它的一些后代中次要丧失。
• 同源性：存在于一个祖先和它的所有后代。

基因序列

DNA、RNA和蛋白质的保守序列可以用来决定生物体之间的同源性。

• 正交：基因或DNA序列是相似的，因为它们来自一个共同的祖先。它们最初是由一个物种分离事件分开的。正交基因（Orthologs）是指不同物种中的基因，它们是由最后一个共同祖先的一个基因垂直后裔而来。术语 "正交 "是由沃尔特-菲奇在1970年创造的。

• 谱系：当一个基因被复制到在同一个基因组中占据两个不同的位置时，这两个副本就是谱系。类属基因通常属于同一物种，但这并不是必须的：例如，人类的血红蛋白基因和黑猩猩的肌红蛋白基因就是类属基因。同族体通常具有相同或相似的功能，但有时并不如此。至少其中一个拷贝会受到较小的选择压力，并可能发生突变，获得新的功能。

• 异种学：由两个生物体之间的水平基因转移产生的同源物。如果水平转移的基因所处的新环境有很大的不同，那么异源体可以有不同的功能。但一般来说，异源基因在两种生物体中通常具有类似的功能。

深度同源

在进化发育生物学中，深度同源的概念被用来描述生长和分化受遗传机制控制的情况，这些遗传机制在广泛的物种中具有同源性和深度保守性。教科书上常见于后生动物的例子包括控制沿体分化的同源基因，以及参与眼睛和其他感觉器官发育的pax基因（特别是PAX6）。

一种算法根据表型（如性状和发育缺陷）识别单细胞生物、植物和非人类动物的深度同源基因模块。该技术根据参与表型的基因的同源性对不同生物体的表型进行排列。