Memahami mengapa organisme hidup mirip antara satu sama lain telah memukau manusia selama ribuan tahun, jauh sebelum evolusi memberikan konsep pemersatu bagi biologi.
Istilah “homologi” awalnya diciptakan pada abad ke-19 oleh Robert Owen, seorang ahli anatomi komparatif yang berkebangsaan Inggris. Owen melihat kesamaan antara struktur tertentu dalam organisme yang berbeda, seperti kesamaan lengan depan dalam vertebrata. Dia berpikir bahwa ada semacam rencana yang ideal yang abstrak menyumbang kesamaan struktur antara kelompok hewan.
Karena Istilah homologi ini diciptakan pada era pra-evolusi, artinya kadang-kadang bingung dan membingungkan. Saat ini, kebanyakan ilmuwan lebih memilih istilah “synapomorphy,” dari kata Yunani yang berarti “jenis atau bentuk bersama”.
Charles Darwin kemudian menyarankan bahwa kemiripan tersebut bisa muncul dari nenek moyang yang sama. Misalnya, pengaturan dan struktur anggota badan dari semua vertebrata serupa; kesamaan tersebut berasal dari nenek moyang yang sama dari vertebrata.
Synapomorphy secara sederhana adalah istilah terkait dengan sifat atau fitur yang dimiliki oleh semua keturunan dari nenek moyang yang sama, tetapi tidak dibagi dengan kelompok lain. Sifat yang dianggap “baru diturunkan” dalam garis keturunan.
Dalam kerangka evolusi, kesamaan dalam hasil struktur baik dari nenek moyang yang sama atau dari evolusi konvergen. Semua kelelawar berbagi bentuk sayap yang umum karena mereka berbagi nenek moyang yang sama; kesamaan homologi. Tulang-tulang di sayap kelelawar memiliki pengaturan yang sama seperti tulang di tangan Anda, dan tulang-tulang di bagian atas sayap yang sangat banyak seperti tulang lengan Anda. Kesamaan ini secara sederhana adalah istilah terkait dengan homologi, karena kelelawar dan manusia berbagi nenek moyang yang sama.
Burung memiliki tulang lengan yang sama seperti manusia dan kelelawar, tetapi tulang-belulang tersebut diatur dalam sayap mereka sangat berbeda dari tulang-tulang di sayap kelelawar. Kelelawar terbang menggunakan kulit membentang di tulang jari mereka, sementara burung menyatu tulang-tulang bersama-sama dan menggunakan bulu untuk menghasilkan daya angkat.
Jadi meskipun sayap kelelawar dan sayap burung mirip dalam beberapa hal, kita dapat yakin bahwa bentuk sayap tidak homolog. Kesamaan ini disebut konvergensi. Hasil konvergensi dari tekanan dan kendala evolusi bersama, yang memerlukan struktur yang serupa agar organisme melakukan fungsi yang sama. Seperti gambar di atas, vertebrata lainnya telah berevolusi, sehingga sayapnya memiliki pengaturan tulang yang sama sekali berbeda dari burung atau kelelawar.
Bagaimana para ilmuwan membedakan antara homologi (atau synapomorphy) dan konvergensi? Para ilmuwan menguji klaim homologi dengan membuat prediksi berdasarkan klaim itu, dan kemudian melihat apakah bukti yang mendukung klaim itu atau membantah hal itu. Jika tes berulang terus mengkonfirmasi klaim homologi, para ilmuwan dapat semakin yakin bahwa mereka benar.
Untuk menguji klaim homologi, ilmuwan menggunakan berbagai sifat untuk melacak asal mula keluarga suatu organisme. Kemudian, mereka melihat sifat organisme yang mungkin homolog. Jika sifat yang dibagi oleh dua spesies karena mereka memiliki nenek moyang yang sama, maka harus ditemukan dalam keturunan nenek moyang, dan tidak di cabang lain. Dengan membandingkan banyak spesies, dan dengan menelusuri pohon kehidupan menggunakan banyak berbagai jenis pengukuran, secara sederhana adalah istilah terkait dengan mungkin untuk menguji apakah struktur tersebut homolog.