Órgano vestigial

El humano apéndice vermiforme es una estructura vestigial; ya no conserva su función original.

Órgano vestigial describe homólogo caracteres de los organismos que han perdido la totalidad o la mayor parte de su formación original función de una especie a través de la evolución . Estos pueden adoptar diversas formas tales como anatómicas estructuras, comportamientos y bioquímicos vías. Algunos de éstos desaparecen temprano en desarrollo embrionario, pero otros se mantienen en la edad adulta. Todos estos personajes pueden, a su vez, se remontan a la genes que codifican para dichos caracteres. Algunos genes código ya no es para nada, y por lo tanto puede ser llamado vestigial sí mismos, o ADN basura.

Estructuras vestigiales menudo son llamados órganos vestigiales, aunque muchos de ellos no son realmente órganos. Estos son típicamente en un degenerado, atrofiado, o condición rudimentaria, y tienden a ser mucho más variable que partes similares. Aunque las estructuras usualmente llamados "vestigial" son en gran parte o en su totalidad sin función, una estructura vestigial puede retener funciones menores o desarrollar otros nuevos menores. Sin embargo, se debe tener cuidado de no aplicar la etiqueta del Órgano vestigial a exaptation, en el que una estructura utilizada originalmente para un propósito es modificado por uno nuevo. Por ejemplo, las alas del pingüino no serían vestigial, ya que han sido modificadas para un nuevo propósito sustancial (locomoción bajo el agua), mientras que las de un emú sería, ya que no tienen propósito principal más (ni siquiera para su visualización como en avestruces ).

Personajes Vestigiales cambia en un continuo desde perjudicial a través de neutro a ligeramente útil. Algunos pueden ser de alguna utilidad limitada a un organismo pero todavía degenerar en el tiempo; lo importante no es que no tienen utilidad, pero que no confieren una ventaja bastante importante en términos de aptitud para evitar la fuerza aleatoria de trastorno que es mutación. Sin embargo, es difícil decir que un carácter vestigial es perjudicial para el organismo a largo plazo - el futuro es impredecible, y lo que no sirve de nada en el presente puede convertirse en algo útil en el futuro. Órgano vestigial es una de varias líneas de evidencia para la evolución biológica.

Historia

La ciego topo rata (Spalax typhlus) tiene ojos diminutos completamente cubiertos por una capa de piel.

Estructuras vestigiales se han notado desde la antigüedad y son muy antiguos, y la razón de su existencia se especuló mucho sobre antes La evolución darwiniana proporcionó una explicación ampliamente aceptada. En el siglo cuarto antes de Cristo, Aristóteles fue uno de los primeros escritores de comentar, en su Historia de los animales, en los ojos atrofiados de lunares, llamándolos "retraso en el crecimiento en el desarrollo". Sin embargo, sólo en los últimos siglos tienen vestigios anatómicos convertido en objeto de estudio serio. En 1798, Étienne Geoffroy Saint-Hilaire observó en las estructuras vestigiales:

Considerando inútil en esta circunstancia, estos rudimentos ... no han sido eliminados, porque La naturaleza nunca funciona por saltos rápidos, y siempre deja vestigios de un órgano, a pesar de que es totalmente superflua, si ese órgano desempeña un papel importante en las otras especies de la misma familia.

Su colega, Jean-Baptiste Lamarck, nombró una serie de estructuras vestigiales en su libro 1809 Filosofía zoológica. Lamarck señaló " Olivier de Spalax, que vive bajo tierra como el topo, y aparentemente está expuesta a la luz del día aún menos que el topo, ha perdido por completo el uso de la vista: para que muestre nada más que vestigios de este órgano ".

Charles Darwin estaba muy familiarizado con el concepto de estructuras vestigiales, aunque el término para ellos no existía todavía. Enumeró una serie de ellos en El origen del hombre, incluyendo la músculos de la oreja, muelas del juicio, el apéndice, la hueso de la cola, el pelo del cuerpo, y la pliegue semilunar en la esquina de la ojo. Darwin también señaló, en El origen de las especies , que una estructura vestigial podría ser inútil para su función principal, pero aún conservan funciones anatómicas secundarias: "Un órgano que sirve para dos propósitos, puede llegar a ser rudimentaria o totalmente abortado para uno, incluso el más importante propósito, y siguen siendo perfectamente eficiente para el otro .... "[A] n órgano puede volverse rudimentario para su fin propio, y ser utilizado para un objeto distinto.

Darwin sin embargo todavía a menudo se refiere al "uso y desuso" de estructuras que tienen algún papel en la herencia, con la herencia de los caracteres adquiridos siendo tratado como un aspecto importante, además de la fuerza central de la selección natural. En el capítulo final de El origen de las especies que se describe el proceso: "Esto se ha efectuado principalmente a través de la selección natural de numerosas y pequeñas, las variaciones favorables sucesivas; ayudado de manera importante por los efectos hereditarios del uso y desuso de los órganos" .

En 1893, Robert Wiedersheim publicó una lista de 86 órganos humanos que tenían, en sus palabras, "ha perdido su significado fisiológico original". Teorización que eran vestigios de la evolución, los llamó "vestigial". Desde su tiempo, la función de algunas de estas estructuras se ha descubierto, mientras que otros vestigios anatómicos han sido desenterrados, haciendo la lista de interés principalmente como un registro de los conocimientos de la anatomía humana en el momento. Las versiones posteriores de la lista de Wiedersheim se ampliaron a un máximo de 180 "órganos atrofiados" humanos. Por ello, el zoólogo Newman afirma en el Mono de Scopes Trial que "hay, según Wiedersheim, no menos de 180 estructuras vestigiales en el cuerpo humano, suficientes para hacer de un hombre un verdadero museo a pie de antigüedades".

Ascendencia común y la historia evolutiva

Estructuras vestigiales son a menudo homóloga a las estructuras que están funcionando normalmente en otras especies. Por lo tanto, las estructuras vestigiales pueden considerarse evidencia de evolución , el proceso por el cual surgen rasgos heredables beneficiosos en poblaciones durante un período prolongado de tiempo. La existencia de rasgos rudimentarios se puede atribuir a los cambios en los patrones de entorno y comportamiento del organismo en cuestión. Como la función de la característica ya no es beneficioso para la supervivencia, la probabilidad de que los futuros hijos heredará la forma "normal" de la misma disminuye. En algunos casos, la estructura se vuelve perjudicial para el organismo (por ejemplo, los ojos de un topo pueden infectarse). En muchos casos, la estructura es de ningún daño directo, sin embargo, todas las estructuras requieren extra de energía en términos de desarrollo, mantenimiento, y el peso, y son también un riesgo en términos de enfermedad (por ejemplo, infección , cáncer ), proporcionando algunos selectiva de presión para la eliminación de piezas que no contribuyen a la aptitud de un organismo. Una estructura que no es perjudicial, obviamente, va a tomar más tiempo para ser "eliminado" de uno que es. Sin embargo, algunas estructuras vestigiales pueden persistir debido a las limitaciones en el desarrollo, de tal manera que la pérdida completa de la estructura no podía ocurrir sin grandes alteraciones del patrón de desarrollo del organismo, y tales alteraciones probablemente producir numerosos efectos secundarios negativos. Los dedos de los pies de muchos animales como los caballos , que están en una sola dedo del pie, todavía son evidentes en una forma vestigial y puede llegar a ser evidente, aunque rara vez, de vez en cuando en los individuos.

Las versiones vestigiales de la estructura se puede comparar con la versión original de la estructura en otras especies con el fin de determinar la homología de una estructura vestigial. Las estructuras homólogas indican ascendencia común con aquellos organismos que tienen una versión funcional de la estructura.

Rasgos Vestigiales todavía se consideran adaptaciones. Esto es debido a una adaptación se define como un rasgo que ha sido favorecida por la selección natural. Adaptaciones por lo tanto, no necesitan ser de adaptación, mientras que eran en algún momento.

Ejemplos

Animales

Letra c en la imagen indica las patas traseras no desarrolladas de un ballena.

En las ballenas y otros cetáceos, uno puede encontrar pequeños huesos de la pierna vestigial profundamente enterrados dentro de la parte posterior del cuerpo. Estos son los restos de las piernas de sus antepasados vivos de la tierra '. Muchas ballenas también tienen poco desarrollado, sin uso, pelvis huesos en el parte anterior de sus torsos. Es digno de nota que saber que los huesos de las piernas atrofiados se utilizan durante el apareamiento y que todos los huesos de la ballena se utilizan para apoyar la distribución del peso.

Las alas de avestruces , emúes , y otra aves no voladoras son vestigial; que son los restos de las alas de sus ancestros voladores ".

Los ojos de cierta cavefish y salamandras son vestigial, ya que no permiten que el organismo a ver, y son los restos de los ojos funcionales de sus antepasados.

Boas y pitones tienen pelvis vestigios residuales que son visibles externamente como dos pequeños espuelas anal en cada lado de la cloaca. Estas espuelas veces se usan en la cópula, pero no son esenciales, ya que ninguna serpiente colubroid (la gran mayoría de las especies) posee estos restos. Además, en la mayoría de las serpientes el pulmón izquierdo está reducida o ausente en gran medida. Amphisbaenia, que se desarrolló de forma independiente limblessness, también conservan vestigios de la pelvis, así como la cintura escapular, y han perdido su pulmón derecho.

Los cangrejos tienen pequeñas colas metidos entre sus piernas traseras que son probablemente vestigial, ya que ya no están en uso. La versión de trabajo de estas colas se puede encontrar en su estrecha crustáceo relativa, la langosta .

Ciertas especies de polillas (por ejemplo la Polilla gitana) tienen las mujeres que, a pesar de volar, todavía llevan pequeñas alas. Estas alas no tienen ningún uso, y son un vestigio de las versiones en las especies cuyas hembras pueden volar.

La mosca de la fruta pueden ser criados en los experimentos de escuelas secundarias para producir fuera de la primavera con alas vestigiales, para comprender mejor la genética básica de la biología.

Los humanos

Los músculos conectados a los oídos de un ser humano no se desarrollan lo suficiente para tener la misma movilidad permitido a los monos.

Órgano vestigial humano está relacionado con la evolución humana, e incluye una variedad de personajes que aparecen en los humanos especie. Muchos de estos son también vestigial en otra primates y animales relacionados. La apéndice vermiforme es quizás el ejemplo más común de Órgano vestigial en los seres humanos. Mientras que muchas funciones para el apéndice se han hipótesis, ninguna ha sido empíricamente demostrado. Otras estructuras que todavía se consideran vestigial incluyen la coxis o rabadilla (un remanente de una perdida la cola); la semilunar plica en la esquina interior del ojo (un remanente de la membrana nictitante); y, como muestra la imagen, músculos de la oído y otras partes del cuerpo.

Los seres humanos también tienen algunos comportamientos vestigiales y reflejos. La formación de la piel de gallina en los seres humanos bajo el estrés es un vestigio reflejo; su función en los antepasados humanos era levantar el pelo del cuerpo, por lo que el ancestro parecen depredadores más grandes y asustar apagado. Elevar el cabello también se usa para atrapar a una capa adicional de aire, manteniendo un calentamiento animal. Esta formación reflejo de la piel de gallina cuando el frío no es vestigial en los seres humanos, sino el reflejo de formarlos bajo estrés es. Los bebés también son capaces de soportar su propio peso mientras cuelga de una barra, en respuesta a ciertos estímulos tacticle. Un primate ancestral habría tenido suficiente pelo del cuerpo de un bebé al que agarrarse, lo que permite su madre para escapar del peligro, como subir a un árbol en presencia de un depredador.

También hay estructuras moleculares vestigial en los seres humanos, que ya no están en uso, pero pueden indicar una ascendencia común con otras especies. Un ejemplo de esto es L-gulonolactona oxidasa, un gen, que es funcional en la mayoría de otros mamíferos, que produce una enzima que puede hacer que la vitamina C . Una mutación inactiva el gen en un ancestro del grupo actual de primates, y ahora permanece en la genoma humano como una secuencia vestigial llama pseudogén.

Las plantas y otros organismos

Las plantas también tienen partes vestigiales. Por ejemplo, los dientes de león y otra asexualmente plantas de reproducción producen innecesarios pétalos de flores, que fueron utilizados una vez para atraer a los insectos polinizadores.