En biología, ¿qué es la homología?

La homología es un concepto biológico que describe similitudes entre especies resultantes de una ascendencia compartida. Es una idea central en el estudio de la evolución porque refleja la ramificación del árbol filogenético. En términos generales, si dos especies comparten muchas propiedades y genes, es probable que se hayan separado unas de otras, es decir, de especies especiales, relativamente recientemente en el tiempo evolutivo.

Todos los organismos están relacionados con otros organismos a través de la evolución de un pequeño número de antepasados ​​comunes. En consecuencia, las homologías abundan en el mundo biológico. La fosforilación oxidativa, el proceso de usar la oxidación para producir trifosfato de adenosina, es una homología biológica casi universal. El proceso fue utilizado por los primeros organismos, y los desarrollos posteriores en la evolución lo han modificado pero no lo han reemplazado.

Los cerebros, por el contrario, no aparecen en todos los organismos. Son una característica que pertenece solo a los animales. No todos los animales tienen cerebro, pero la mayoría sí. Si una especie posee o no un cerebro proporciona una indicación clara de su posición en el árbol evolutivo. Algunos organismos, que han sufrido menos cambios desde este momento, tienen cerebros similares a los primeros. Sin embargo, es importante recordar que estos organismos han sobrevivido y cambiado a lo largo de tanto tiempo evolutivo como los más complicados.

La homología a menudo se discute en contraste con la analogía. No todas las similitudes entre dos organismos son el resultado de una ascendencia evolutiva común. Si dos especies se encuentran en un ambiente propicio para alguna adaptación particular, esta adaptación puede surgir independientemente en ambas especies. Por ejemplo, las zarigüeyas desarrollaron pulgares oponibles independientemente de los primates. Este resultado no es demasiado sorprendente, ya que los pulgares oponibles son útiles. Sin embargo, dado que la evolución es impredecible y caótica, la analogía es mucho menos común que la homología.

El estudio de la genética ha refinado el concepto de homología con comparación directa entre secuencias de ADN. Antes de que fuera posible leer la información genética directamente, los científicos tenían que adivinar sobre la homología, y la taxonomía en general, sobre la base de observaciones fisiológicas. Ahora, la similitud relativa de los alelos encontrados en diferentes organismos puede proporcionar una fuerte evidencia sobre su relación evolutiva. La incertidumbre acerca de si una propiedad compartida es homóloga o análoga puede resolverse por completo al examinar el ADN; estadísticamente, un cierto nivel de similitud entre secuencias no podría haber ocurrido por sí solo.

La genética también ha creado la necesidad de subclasificaciones dentro del concepto de homología. La ortología se refiere a las similitudes de genes que resultan de la especiación. La paralogía describe las homologías entre genes que resultaron de la duplicación dentro del genoma de un solo organismo. Xenolgy es la existencia de homología resultante de la transferencia lateral de genes: material genético transmitido a través de un virus o por científicos, por ejemplo. La existencia de homologías xenólogas complica la idea de una ramificación perfectamente unidireccional del árbol evolutivo.