Estruturas homólogas e análogas (com exemplos) - Ciência - 2023

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As estrutura homóloga Eles são partes de um organismo biológico que compartilham um ancestral comum, enquanto os análogos desempenham funções semelhantes. Ao comparar dois processos ou estruturas, podemos atribuí-los como homólogos e análogos.

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

Bases teóricas

Em duas espécies, um traço é definido como homólogo se for derivado de um ancestral comum. Isso pode ter sido amplamente modificado e não tem necessariamente a mesma função.

Em relação às analogias, alguns autores costumam usar o termo homoplasia como sinônimo e intercambiável para se referir a estruturas semelhantes que estão presentes em duas ou mais espécies e não compartilham um ancestral comum próximo.

Em contrapartida, em outras fontes, o termo analogia é utilizado para designar a semelhança de duas ou mais estruturas em termos de função, enquanto a homoplasia se restringe a avaliar estruturas semelhantes entre si, morfologicamente falando.

Além disso, uma característica pode ser homóloga entre duas espécies, mas um status de característica não. O pentadáctilo é um excelente exemplo desse fato.

Em humanos e crocodilos podemos distinguir cinco dedos, porém os rinocerontes possuem estruturas com três dedos que não são homólogas, pois essa condição evoluiu de forma independente.

A aplicação desses termos não se restringe à morfologia do indivíduo, eles também podem ser usados para descrever características celulares, fisiológicas, moleculares, etc.

Como as homologias e analogias são diagnosticadas?

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

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

Assim, qualquer correspondência que possa existir na forma ou função não é um recurso útil para diagnosticar homologias.

Por que as analogias existem?

Na maioria dos casos - mas não em todos - as espécies com características semelhantes habitam regiões ou zonas com condições semelhantes e estão sujeitas a pressões seletivas comparáveis.

Em outras palavras, a espécie resolveu um problema da mesma maneira, embora não de forma consciente, é claro.

Este processo é denominado evolução convergente. Alguns autores preferem separar a evolução convergente dos paralelos.

A evolução convergente ou convergência leva à formação de semelhanças superficiais que ocorrem por meio de vias de desenvolvimento diferenciais. O paralelismo, por outro lado, envolve vias de desenvolvimento semelhantes.

Exemplos

-Forma fusiforme em animais aquáticos

Na época aristotélica, a aparência fusiforme de um peixe e uma baleia era considerada suficiente para agrupar ambos os organismos na ampla e imprecisa categoria de "peixes".

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 evolucionário, podemos assumir que, ao longo de milhões de anos, as forças evolutivas beneficiaram o aumento da frequência de indivíduos aquáticos exibindo esta forma particular.

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

Há um caso muito particular de semelhanças entre dois grupos de animais aquáticos: os golfinhos e os já extintos ictiossauros. Se o leitor curioso procurasse uma foto desse último grupo de sauropsídeos, poderia facilmente confundi-la com golfinhos.

-Dentes em anuros

Um fenômeno que pode levar ao aparecimento de analogias é a reversão de um personagem à sua forma ancestral. Na sistemática, este evento pode ser confuso, pois nem todas as espécies descendentes apresentarão as mesmas características ou traços.

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

Assim, seria um erro pensar que os dentes dessas rãs peculiares são homólogos em relação aos dentes de outro grupo de animais, uma vez que não os adquiriram de um ancestral comum.

-Similar entre marsupiais australianos e mamíferos sul-americanos

As semelhanças existentes entre os dois grupos de animais derivam de um ancestral comum - um mamífero -, mas foram adquiridas de forma diferenciada e independente nos grupos australianos de mamíferos metatherianos e nos mamíferos eutherianos sul-americanos.

Cacto

Os exemplos de analogia e homologia não se restringem apenas ao reino animal, esses eventos estão difundidos por toda a complexa e intrincada árvore da vida.

Nas plantas, ocorre uma série de adaptações que permitem tolerância a ambientes desérticos, como caules suculentos, caules colunares, espinhos com função protetora e uma redução considerável da superfície foliar (folhas).

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

Na verdade, existem três famílias diferentes de fanerógamas: Euphorbiaceae, Cactaceae e Asclepiadaceae, cujos representantes adquiriram adaptações convergentes a ambientes áridos.

Consequências de confundir uma estrutura análoga com uma homóloga

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 conspícuas dos biólogos atuais.

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

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

Por quê? Porque pássaros e morcegos têm asas e suporíamos que eles estão mais relacionados entre si do que com o rato. Porém, nós sabemos a priori que camundongos e morcegos são mamíferos, portanto, eles estão mais relacionados entre si do que com o pássaro.

Portanto, devemos procurar recursos homólogo que nos permitem elucidar corretamente o padrão. Por exemplo, a presença de cabelo ou glândulas mamárias.

Aplicando essa nova visão, encontraremos o padrão correto de relacionamento: o morcego e o camundongo estão mais relacionados um com o outro do que com o pássaro.

Referências

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