Estruturas homólogas e análogas (com exemplos)

Estruturas homólogas de um humano, um cachorro, um pássaro e uma baleia. Fonte: Wikimedia Commons

O que são estruturas homólogas e análogas?

As estruturas homólogas São partes de um organismo biológico que compartilham um ancestral em comum, embora funcionem de maneira diferente. As estruturas análogas Eles desempenham funções semelhantes. Ao comparar dois processos ou estruturas, podemos atribuí -los como contrapartes e análogos.

Esses conceitos ganharam popularidade após o aparecimento da teoria da evolução, e seu reconhecimento e distinção são essenciais para a reconstrução bem -sucedida de relações filogenéticas entre seres orgânicos.

Bases teóricas

Em duas espécies, um personagem é definido como uma contraparte se ele foi herdado de um ancestral em comum. Isso pode ter sido intensamente modificado e não necessariamente apresenta a mesma função.

Quanto às analogias, alguns autores geralmente usam o termo homoplasia de maneira sinônimo e intercambiável, para se referir às estruturas semelhantes que estão presentes em duas ou mais espécies e não compartilham um predecessor próximo comum.

Por outro lado, em outras fontes, o termo analogia é usado para designar a semelhança de duas ou mais estruturas em termos de função, enquanto a homoplasia é restrita a avaliar estruturas semelhantes entre si, morfologicamente falando.

Além disso, um personagem pode ser uma contraparte entre duas espécies, mas um estado de caráter não. Pentadactila é um excelente exemplo desse fato.

Em humanos e em crocodilos, podemos distinguir cinco dedos. No entanto, os rinocerontes têm estruturas com três dedos que não são contrapartes, uma vez que essa condição evoluiu de forma independente.

A aplicação desses termos não se restringe à morfologia do indivíduo, eles também podem ser usados ​​para descrever celular, fisiológica, molecular, etc.

Como as homologias e analogias são diagnosticadas?

Embora os termos homologia e analogia sejam fáceis de definir, eles não são fáceis de diagnosticar.

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Geralmente, os biólogos propõem que certas estruturas são homólogas entre si, se houver correspondência na posição relacionada a outras partes do corpo e correspondência na estrutura, caso a estrutura seja composta. Estudos embriológicos também desempenham um papel importante no diagnóstico.

Dessa maneira, qualquer correspondência que possa existir em forma ou em função não é uma característica útil para diagnosticar homologias.

Por que existem analogias?

Na maioria dos casos - mas não no total - as espécies que têm características semelhantes habitam regiões ou áreas com condições semelhantes e estão sujeitas a pressões seletivas comparáveis.

Em outras palavras, as espécies resolveram um problema da mesma maneira, embora não conscientemente, é claro.

Este processo é chamado de evolução convergente. Alguns autores preferem separar a evolução convergente de paralelos.

A evolução convergente ou de convergência leva à formação de semelhanças de superfície que ocorrem através de vias de desenvolvimento diferencial. O paralelismo, por outro lado, envolve rotas de desenvolvimento semelhantes.

Exemplos

Forma fusiforme em animais aquáticos

Na era aristotélica, considerou -se que a aparência fusiforme de um peixe e uma baleia foi suficiente para agrupar os dois organismos na categoria ampla e imprecisa de "peixe".

No entanto, quando analisamos cuidadosamente a estrutura interna de ambos os grupos, podemos concluir que a semelhança é exclusivamente externa e superficial.

Aplicando o pensamento evolutivo, podemos assumir que, ao longo de milhões de anos, as forças evolutivas beneficiaram o aumento da frequência de indivíduos aquáticos que apresentaram essa forma em particular.

Também podemos assumir que essa morfologia fusiforme concedeu algum benefício, como minimizar o atrito e aumentar a capacidade de locomoção em ambientes aquáticos.

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Existe um caso muito particular de semelhanças entre dois grupos de animais aquáticos: golfinhos e icthyiosaurs já extintos. Se o leitor curioso procurasse uma imagem deste último grupo de sauropsídeos, ele poderia facilmente confundi -lo com os golfinhos.

Dentes em Anuro

Um fenômeno que pode levar ao aparecimento de analogias é a reversão de um personagem à sua forma ancestral. No sistema sistemático, este evento pode ser confuso, uma vez que nem todas as espécies descendentes apresentarão as mesmas características ou recursos.

Existem algumas espécies de sapos que, por reversão evolutiva, adquiriram dentes na mandíbula inferior. A condição "normal" dos sapos é a ausência de dentes, embora seu ancestral comum os possuísse.

Assim, seria um erro pensar que os dentes desses sapos peculiares são homólogos em relação aos dentes de outro grupo de animais, pois não os adquiriram de um ancestral comum.

Semelhante entre os marsupiais australianos e os mamíferos sul -americanos

As semelhanças existentes entre ambos os grupos de animais derivam de um ancestral em comum -a um mamífero -mas foram adquiridos de maneira diferencial e independente nos grupos de métodos australianos e nos mamíferos sul -americanos Euterios.

Cacto

Exemplos de analogia e homologia não se restringem apenas ao reino animal, esses eventos são disseminados em toda a árvore complexa e intrincada da vida.

Nas plantas, há uma série de adaptações que permitem a tolerância a ambientes do deserto, como hastes suculentas, hastes colunares, espinhos com funções de proteção e redução considerável da superfície foliar (folhas).

No entanto, não é correto agrupar todas as plantas que têm essas características como o cacto, uma vez que os indivíduos que os carregam não os adquiriram de um ancestral comum.

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De fato, existem três famílias diferentes de Fanerogamas: Euphorbiaceae, Cactaceae e Asclepiadaceae, cujos representantes adquiriram convergentemente adaptações a ambientes áridos.

Conseqüências de confundir uma estrutura análoga com uma contraparte

Na biologia evolutiva e em outros ramos da biologia, o conceito de homologia é fundamental, pois nos permite estabelecer a filogenia dos seres orgânicos -uma das tarefas mais relevantes dos biólogos atuais.

Deve -se enfatizar que apenas características homólogas refletem adequadamente a ascendência comum dos organismos.

Considere que, em um determinado estudo, queremos elucidar a história evolutiva de três organismos: pássaros, morcegos e ratos. Se levássemos, por exemplo, a característica das asas para reconstruir nossa filogenia, chegaríamos a uma conclusão errada.

É assim, porque pássaros e morcegos apresentam asas e assumiríamos que eles estão mais relacionados um do outro do que cada um com o mouse. No entanto, sabemos a priori Que os ratos e os morcegos são mamíferos, então eles estão mais relacionados um do outro do que cada um com o pássaro.

Então, devemos procurar características homólogo que nos permitem elucidar corretamente o padrão. Por exemplo, a presença de cabelos ou glândulas mamárias.

Aplicando esta nova visão, encontraremos o padrão de relacionamento certo: o bastão e o mouse estão mais relacionados um do outro do que cada um com o pássaro.

Referências

1. Salão, b. K. (Ed.). (2012). Homologia: a base hierarquial da biologia comparativa. Academic Press.
2. Kardong, k. V. (2006). Vertebrados: anatomia comparativa, função, evolução. McGraw-Hill.
3. Soler, m. (2002). Evolução: a base da biologia. Projeto Sul.