Estruturas homólogas e análogas (com exemplos)

A estrutura homóloga são partes de um organismo biológico que compartilham um ancestral comum, ao passo que o análogo de executar funções semelhantes. Ao comparar dois processos ou estruturas, podemos atribuí-los como contrapartes 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 seres orgânicos.

Estruturas homólogas e análogas (com exemplos) 1

Fonte: Волков Владислав Петрович (Vladlen666); tradução de Angelito7 [CC0], via Wikimedia Commons

Base teórica

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

Quanto às analogias, alguns autores costumam usar sinônimos e de forma intercambiável com o termo homoplasia para se referir a estruturas semelhantes que estão presentes em duas ou mais espécies e não compartilham um ancestral comum próximo.

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 à avaliação de estruturas semelhantes entre si, morfologicamente falando.

Além disso, um personagem pode ser homólogo entre duas espécies, mas não um estado de caráter. O pentadáctilo é um excelente exemplo desse fato.

Em humanos e crocodilos, podemos distinguir cinco dedos, no entanto, os rinocerontes têm estruturas com três dedos que não são homólogos, uma vez que essa condição evoluiu independentemente.

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

Como são diagnosticadas as homologias e analogias?

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

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Geralmente, os biólogos afirmam que certas estruturas são homólogas entre si, se houver correspondência na posição relativa 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 existem analogias?

Na maioria dos casos – mas não todas – as espécies com 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.

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

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

Exemplos

-Fusiforme em animais aquáticos

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Na era aristotélica, considerava-se que o aspecto fusiforme de um peixe e uma baleia era suficiente para agrupar ambos os 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 se beneficiaram do aumento da frequência de indivíduos aquáticos que apresentam essa forma específica.

Também podemos assumir que essa morfologia fusiforme proporcionou alguns benefícios, como minimizar o atrito e aumentar a capacidade de locomoção em ambientes aquáticos.

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

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-Antes dentes

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

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, uma vez que não os adquiriram de um ancestral comum.

-Pares entre marsupiais australianos e mamíferos sul-americanos

As semelhanças que existem 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 metaterianos e nos mamíferos euterianos sul-americanos.

Cacto

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

Nas plantas, existem diversas adaptações que permitem tolerância a ambientes desérticos, como hastes suculentas, hastes colunares, espinhos com funções protetoras e uma considerável redução da superfície foliar (folhas).

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

De fato, existem três famílias diferentes de fanerógamas: Euphorbiaceae, Cactaceae e Asclepiadaceae, cujos representantes adquiriram adaptações convergentes para ambientes áridos.

Consequências de confundir uma estrutura análoga com um homólogo

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

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

Considere que, em um certo 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, chegaremos a uma conclusão errada.

Porque Como pássaros e morcegos têm asas e assumiríamos que eles estão mais relacionados entre si do que com o mouse. No entanto, sabemos a priori que tanto os ratos quanto os morcegos são mamíferos; portanto, eles estão mais relacionados entre si do que o pássaro.

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

Aplicando essa nova visão, encontraremos o padrão de relacionamento correto: o morcego e o rato estão mais relacionados entre si do que o pássaro.

Referências

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  5. Lickliter, R. & Bahrick, LE (2012). O conceito de homologia como base para avaliar mecanismos de desenvolvimento: explorando a atenção seletiva ao longo da vida.Psicobiologia do desenvolvimento , 55 (1), 76-83.
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