הומולוגיה כעדות

עדויות אנטומיות

ניתן לגלות הומולוגיות על ידי השוואת המבנה האנטומי של יצורים שונים, התבוננות בדמיון ובשוני ברמת התא, בהתפתחות העוברית ובשרידי מבנים (כגון שרידי עיניים בדגי מערות עיוורים או שרידי רגליים בגופם של דולפינים). יש מקרים שבהם האיבר ההומולוגי ביצורים שונים מתפקד באופן שונה, אך מקורו משותף לכל היצורים החולקים אב קדמון משותף. לדוגמה, לכל אחד מהעלים שבתמונות צורה ותפקוד שונים. עם זאת, העלים הומולוגיים כי מקור כולם בעלים של אב קדמון משותף. לספלול ולדיונאה יש עלים שמהווים מלכודת לחרקים. העלים האדומים הבוהקים של החלבלוב  נראים כעלי כותרת. עלי הקקטוס הפכו קוצים כדי להגן עליו מפני אוכלי עשב ולצמצם את איבוד המים בתנאי המדבר. למרות המראה השונה והתפקוד השונה של עלים אלו, כולם התפתחו מעלה קדמון משותף.

גפיים קדמיות

הגפיים הקדמיות של הולכי על-ארבע – הטטרפודים – הן הומולוגיות.  לצפרדעים, ציפורים, ארנבות ולטאות יש גפיים קדמיות שתואמות את אורח חייהן. הגפיים שונות בתפקודן ובמראה שלהן, אך בכולן אותו סט של עצמות: ההומרוס, הרדיוס והאולנה. ניתן לזהות עצמות אלו גם במאובנים של Eusthenopteron, האב הקדמון המשותף לכל המינים הללו.

על לווייתנים וקוליברים

במבט ראשון לווייתנים וקוליברים נראים מאוד שונה: גודל הגוף שלהם שונה לחלוטין והם וחיים בסביבות חיים אחרות לגמרי. המראה החיצוני שלהם לא מרמז בשום דרך שהיא על קרבה כלשהי ביניהם. אולם, לשניהם שלד של הולך על-ארבע שאותו ירשו מאב קדמון משותף. תהליכים אבולוציוניים שהתרחשו במשך מיליוני שנים יצרו, בתהליך של ברירה טבעית, התאמה של כל אחד מהם לאורחות החיים שלו. למרות השוני החיצוני בין הלווייתנים והקוליברים, קל להדגים את יחסי הקרבה ביניהם כשבוחנים את המבנה האנטומי שלהם ומשווים בין שניהם; כמעט לכל עצם בגוף של אחד מהם יש עצם מקבילה בגוף של האחר, למעט אותן עצמות שנעלמו במהלך האבולוציה.

עדויות תאיות ומולקולריות

כל היצורים בנויים מתאים, הכוללים קרומים המלאים במים, חומר גנטי, חלבונים, שומנים, פחמימות, מלחים וחומרים נוספים. מרבית התאים משתמשים בסוכר כמקור אנרגיה ובחלבונים כאבני בניין. גם כשבוחנים תאי צמחים ותאי בעלי חיים (אנימלים) הדמיון ביניהם בולט לעין: לכל אחת משתי הקבוצות יש רק שלושה אברונים תאיים ייחודים.