Structure vestigiale

L'humain appendice vermiforme est une structure résiduelle; elle ne conserve sa fonction d'origine.

Structure vestigiale décrit homologue caractères organismes qui ont perdu la totalité ou la majeure partie de leur origine fonction dans une espèce à travers l'évolution . Ceux-ci peuvent prendre diverses formes telles que anatomiques structures, comportements et biochimiques voies. Certains d'entre eux disparaissent au début de le développement embryonnaire, mais d'autres sont conservées à l'âge adulte. Tous ces personnages peuvent, à leur tour, être attribués à la les gènes qui codent pour de tels caractères. Certains gènes de code ne est plus pour rien, et peut donc être appelé se vestiges, ou ADN poubelle.

Structures rudimentaires sont souvent appelés organes rudimentaires, bien que beaucoup d'entre eux ne sont pas réellement organes. Ce sont généralement dans un dégénéré, atrophié, ou l'état rudimentaire, et ont tendance à être beaucoup plus variable que des pièces similaires. Bien que les structures habituellement appelés "résiduelle" sont largement ou entièrement functionless, une structure résiduelle peuvent garder des fonctions moindres ou développer de nouveaux mineurs. Cependant, il faut prendre soin de ne pas appliquer l'étiquette de Structure vestigiale à exaptation, dans lequel une structure utilisée à l'origine pour un seul but est modifié pour une nouvelle. Par exemple, les ailes de pingouin ne seraient pas résiduelle, comme ils l'ont été modifiées dans un but nouvelle substantielle (de locomotion sous-marine), tandis que ceux d'un émeu serait, comme ils ne ont pas de but principal plus (même pas pour l'affichage que dans autruches ).

Caractères rudimentaires vont sur un continuum allant préjudiciable par le neutre à légèrement utile. Certains peuvent être d'une certaine utilité limitée à un organisme, mais encore dégénérer au fil du temps; le point important ne est pas qu'ils sont sans utilité, mais qu'ils ne confèrent pas assez avantage significatif en termes de aptitude à éviter la force aléatoire de trouble qui est mutation. Il est cependant difficile de dire qu'un personnage résiduelle est préjudiciable à l'organisme dans le long terme - l'avenir est imprévisible, et ce qui est d'aucune utilité dans le présent peut se développer en quelque chose d'utile à l'avenir. Structure vestigiale est l'un de plusieurs sources de données pour l'évolution biologique.

Histoire

Le aveugles rat-taupe (Spalax typhlus) a minuscules yeux complètement couverts par une couche de peau.

Structures rudimentaires ont été remarqués depuis l'Antiquité et sont très vieux, et la raison de leur existence a été longtemps spéculé sur avant L'évolution darwinienne a fourni une explication largement acceptée. Dans le 4ème siècle avant JC, Aristote était l'un des premiers écrivains de commenter, dans son Histoire des animaux, sur les vestiges yeux de taupes, les qualifiant de «retard de croissance dans le développement". Cependant, seulement dans les derniers siècles ont vestiges anatomiques devenu un sujet d'une étude sérieuse. En 1798, Étienne Geoffroy Saint-Hilaire a noté sur les structures rudimentaires:

Considérant que rien dans cette circonstance, ces rudiments ... ne ont pas été éliminés, parce Nature ne fonctionne jamais par sauts rapides, et elle laisse toujours des vestiges d'un organe, même si elle est complètement superflu, si cet organe joue un rôle important dans les autres espèces de la même famille.

Son collègue, Jean-Baptiste Lamarck, nommé un certain nombre de structures rudimentaires dans son livre 1809 Philosophie Zoologique. Lamarck a noté " Olivier de Spalax, qui vit sous terre, comme la taupe, et est exposé à la lumière du jour semble encore moins que la taupe, a complètement perdu l'usage de la vue: de sorte qu'il montre rien de plus que des vestiges de cet organe ».

Charles Darwin était très familier avec le concept de structures rudimentaires, bien que le terme pour eux ne existait pas encore. Il a énuméré un certain nombre d'entre eux dans The Descent of Man, y compris le muscles de l'oreille, dents de sagesse, le annexe, la coccyx, les poils du corps, et la repli semi-lunaire dans le coin de la oeil. Darwin a également noté, dans L'Origine des espèces , qu'une structure résiduelle pourrait être inutile pour sa fonction première, mais tout en conservant rôles secondaires anatomiques: "Un organe servant à deux fins, peut devenir tout à fait rudimentaires ou interrompu pour une, même plus important but et restent parfaitement efficace pour l'autre .... [A] n organe peut devenir rudimentaire à sa destination, et être utilisé pour un objet distinct. "

Darwin toutefois encore fait souvent référence à «l'utilisation et de la désuétude» de structures ayant un certain rôle dans l'hérédité, avec hérédité des caractères acquis étant traitée comme un aspect important en plus de la force centrale de la sélection naturelle. Dans le dernier chapitre de L'Origine des espèces, il décrit le processus: "Cela a été effectuée principalement par la sélection naturelle de nombreux, de légères variations, favorables successifs; aidé de manière importante par les effets héréditaires de l'usage et de la désuétude de pièces" .

En 1893, Robert Wiedersheim publié une liste de 86 organes humains qui avaient, selon ses mots, "ont perdu leur signification physiologique d'origine". Théorisation qu'ils étaient vestiges de l'évolution, il les appelait "résiduelle". Depuis son temps, la fonction de certaines de ces structures a été découvert, tandis que d'autres vestiges anatomiques ont été découverts, ce qui rend la liste principalement d'intérêt comme un enregistrement de la connaissance de l'anatomie humaine à l'époque. Les versions ultérieures de la liste de Wiedersheim ont été élargis pour autant que 180 "organes rudimentaires" humaines. Ce est pourquoi le zoologiste Newman a déclaré dans le Procès du singe que «il ya, selon Wiedersheim, pas moins de 180 structures rudimentaires dans le corps humain, suffisantes pour faire d'un homme un musée de marche véritable d'antiquités."

Ascendance commune et l'évolution

Structures rudimentaires sont souvent homologue à des structures qui fonctionnent normalement dans d'autres espèces. Par conséquent, les structures rudimentaires peuvent être considérés comme des preuves de l'évolution , le processus par lequel les traits héréditaires bénéfiques apparaissent dans les populations sur une période de temps prolongée. L'existence de traits rudimentaires peut être attribuée à des changements dans les habitudes de l'organisme en question Environment and Behavior. Comme la fonction du trait ne est plus bénéfique pour la survie, la probabilité que future progéniture hérite de la forme «normale» de celui-ci diminue. Dans certains cas, la structure devient préjudiciable à l'organisme (par exemple les yeux d'un grain de beauté peuvent être infectés). Dans de nombreux cas, la structure est sans préjudice direct, mais toutes les structures besoin supplémentaire d'énergie en termes de développement, de maintenance, et le poids, et sont aussi un risque en termes de maladies (par exemple l'infection , cancer ), fournissant une certaine sélective pression pour le retrait des pièces qui ne contribuent pas à l'aptitude d'un organisme. Une structure qui ne est pas nocif sera évidemment prendre plus de temps pour être 'éliminé' que celui qui est. Cependant, certaines structures rudimentaires peuvent persister en raison des limitations en matière de développement, tels que la perte complète de la structure ne pouvait pas se produire sans modifications majeures de modèle de développement de l'organisme, et de telles modifications serait susceptible de produire de nombreux effets secondaires négatifs. Les orteils de nombreux animaux tels que les chevaux , qui se tiennent sur un seul orteil, sont encore visibles sous une forme résiduelle et peut devenir évident, bien que rarement, de temps à autre dans les individus.

Les versions vestiges de la structure peut être comparée à la version originale de la structure dans une autre espèce, afin de déterminer l'homologie de structure résiduelle. Les structures homologues indiquent ancêtre commun à ces organismes qui ont une version fonctionnelle de la structure.

Traits rudimentaires sont encore considérés adaptations. Ce est parce que l'adaptation est défini comme un trait qui a été favorisée par la sélection naturelle. Adaptations donc pas besoin d'être adaptative, tant qu'ils étaient à un moment donné.

Exemples

Animaux

Lettre c dans l'image indique les pattes postérieures non développées d'une fanons de baleine.

Dans les baleines et autres cétacés, on peut trouver des petits os de la jambe résiduelle profondément enfouis dans le dos du corps. Ce sont les restes de cuisses de leurs terrestres vivant ancêtres. Beaucoup de baleines ont aussi développé, utilisé, pelvis os dans le partie antérieure de leurs torses. Ce est la note digne de savoir que les os de la jambe vestiges sont utilisés pendant l'accouplement et que tous les os de la baleine sont utilisés pour soutenir la répartition du poids.

Les ailes de autruches , émeus , et autres oiseaux coureurs sont résiduelle; ils sont restes des ailes de leurs ancêtres volants.

Les yeux de certains cavefish et salamandres sont résiduelle, car ils ne permettent plus l'organisme pour voir, et sont les vestiges d'yeux fonctionnels de leurs ancêtres.

Boas et pythons ont bassin vestiges restes qui sont visibles de l'extérieur que deux petits éperons anaux de chaque côté du cloaque. Ces éperons sont parfois utilisés dans la copulation, mais ne sont pas essentiels, comme aucun serpent colubroid (la grande majorité des espèces) possède ces restes. En outre, dans la plupart des serpents le poumon gauche est fortement réduite ou absente. Amphisbènes, qui a évolué indépendamment limblessness, conservent également des vestiges du bassin ainsi que la ceinture scapulaire, et ont perdu leur poumon droit.

Crabes ont de petites queues niché entre leurs pattes arrière qui sont probablement résiduelle, car ils ne sont plus en cours d'utilisation. La version de travail de ces queues peut être trouvée dans leur étroite crustacés relative, le homard .

Certaines espèces de mites (par exemple le Spongieuse) ont femelles qui, bien que de voler, portent encore de petites ailes. Ces ailes ne ont aucune utilité et sont résiduelle aux versions en espèces dont les femelles peuvent voler.

Le mouche des fruits peuvent être élevés dans des expériences du secondaire pour produire hors-printemps avec des ailes vestigiales, afin de mieux comprendre la génétique de base en biologie.

Les humains

Les muscles connectées aux oreilles d'un être humain ne se développent pas assez pour avoir la même mobilité permis à des singes.

Structure vestigiale humaine est liée à l'évolution humaine, et comprend une variété de personnages qui se produisent dans les droits espèces. Beaucoup d'entre eux sont également résiduelle dans d'autres les primates et les animaux connexes. Le appendice vermiforme est peut-être l'exemple le plus couramment utilisée de Structure vestigiale chez les humains. Alors que de nombreuses fonctions pour l'annexe ont été hypothétique, aucun n'a été empiriquement démontrée. D'autres structures qui sont encore considérés résiduelle comprennent la coccyx, ou coccyx (un vestige d'une perte queue); la semi-lunaire plica sur le coin intérieur de l' œil (un reste de la la membrane nictitante); et, comme sur la photo, muscles de la l'oreille et d'autres parties du corps.

Les humains portent également certains comportements et réflexes résiduels. La formation de la chair de poule chez les humains sous le stress est un vestige réflexe; sa fonction dans ancêtres de l'homme était de soulever les cheveux du corps, rendant l'ancêtre semblent grands prédateurs et effrayer. Augmenter les cheveux est également utilisé pour piéger une couche supplémentaire de l'air, en gardant un animal au chaud. Cette formation réflexe de la chair de poule à froid ne est pas résiduelle chez les humains, mais le réflexe de les former en situation de stress est. Les nourrissons sont également capables de supporter leur propre poids étant accroché à une tige, en réponse à certains stimuli tacticle. Un primate ancestrale aurait eu les poils du corps suffisante pour un enfant de se accrocher à, permettant sa mère pour échapper à un danger, comme monter dans un arbre dans la présence d'un prédateur.

Il ya aussi des structures moléculaires vestiges chez les humains, qui ne sont plus utilisés, mais peuvent indiquer des ancêtres communs avec d'autres espèces. Un exemple de ceci est L-gulonolactone oxydase, un gène qui est fonctionnel dans la plupart des autres mammifères, ce qui produit une enzyme qui peut faire la vitamine C . Une mutation du gène inactivé dans un ancêtre de l'actuel groupe de primates, et il reste maintenant dans la génome humain comme une séquence résiduelle appelé pseudogène.

Plantes et autres organismes

Les plantes ont également des pièces rudimentaires. Par exemple, les pissenlits et autres asexuée de reproduction des plantes produisent des pétales de fleurs inutiles, qui étaient autrefois utilisés pour attirer les insectes pollinisateurs.