Anatomía comparada

La anatomía comparada es un área de la biología que estudia las semejanzas y diferencias de las estructuras morfológicas entre los organismos. Esta disciplina permitió inferir el parentesco entre especies y también la relación entre el ambiente y las adaptaciones de los organismos. Así, especies adaptadas a diferentes ambientes y, en consecuencia, morfológicamente muy diferentes, muestran semejanzas que sugieren un ancestro común.

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Por ejemplo, las extremidades superiores de anfibios, reptiles, aves y mamíferos presentan variaciones morfológicas que reflejan sus diferentes modos de vida. Sin embargo, sus estructuras internas revelan grandes semejanzas: los huesos húmero, radio y cúbito están presentes en las extremedidades de dichos organismos y han sido identificados también en fósiles. Esta evidencia sugiere un ancestro común para estos grupos de animales.

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El estudio comparativo de la morfología de las especies sugiere que algunas de ellas tienen una especie ancestral (extinta) en común. Por ejemplo, las ballenas y los humanos comparten una especie ancestral, al igual que los lagartos y las aves. Además. ambas especies ancestrales tienen otra especie ancestral en común. Este tipo de análisis ha sido una evidencia para el proceso de evolución y origen de las especies.

A los órganos o estructuras morfológicas de origen evolutivo común, es decir, compartidos por diferentes especies y heredados desde un ancestro en común, se les denominó órganos homólogos. La similitud de las homologías se explica, en consecuencia, por evolución divergente o divergencia desde un ancestro común.

Las homologías no solamente son morfológicas. Muchos investigadores han enfocado sus estudios en determinar homologfas genéticas, metabólicas. fisiológicas y conductuales.

Convergencia evolutiva y analogías

La anatomía comparada además ha sido capaz de identificar semejanzas estructurales al comparar especies que habitan lugares muy distantes. pero en ambientes similares, reconociendo la estrecha relación entre el ambiente y las adaptaciones de los organismos.

Especies no relacionadas (o lejanamente emparentadas), pero que habitan ambientes similares, pueden evolucionar de manera convergente alcanzando apariencias físicas similares, como respuesta a los mismos requerimientos o presiones ambientales.

Tales estructuras de apariencia y función similar, aunque de origen diferente, se conocen como órganos análogos o analogías. Dichas estructuras se explican por convergencia evolutiva, es decir, han evolucionado de manera independiente, dado que las especies que las presentan no comparten una especie ancestral común.

Ejemplos clásicos de estructuras análogas son las alas de los insectos y las alas de las aves. También las analogías pueden ser conductuales, fisiológicas, metabólicas y genéticas. Por ejemplo, el vuelo en aves y murciélagos es una analogía conductual, pues evolucionó de manera independiente en dichos grupos taxonómicos.

Evidencias de la evolución aportadas por la anatomía comparada

Las evidencias de la anatomía comparada surgen por: homologías, analogías y estructuras vestigiales.

Órganos Homólogos

Se refiere a que especies o grupos diferentes de organismos vivos presentan el mismo plan estructural de un órgano, a causa de un origen embriológico y herencia común, pero pueden emplearse para funciones diferentes. Son órganos homólogos las extremidades anteriores de los vertebrados, es decir, el brazo del hombre, con la pata de un caballo, con el ala de un murciélago, con la aleta de una foca y una ballena y con la pata o aleta de una tortuga. Todas las extremidades anteriores de vertebrados descritas se usan para diferentes funciones, pero tienen la misma secuencia y disposición de los huesos en su plan estructural (Figura 3).

Figura 3. Órganos homólogos en extremidades anteriores de vertebrados. Los huesos con la misma disposición estructural están sombreados.

Órganos Análogos

Son estructuras funcionalmente similares, pero que difieren en su origen embrionario y en sus características estructurales. Dichos órganos se presentan en seres vivos, los cuales, a pesar de ser morfológicamente muy distintos y haberse desarrollado de grupos ancestrales diferentes, tienen una cierta semejanza con estructuras adaptadas a una misma función (por ejemplo las alas de un insecto y de un ave: en cada uno de ellos, se forma una superficie plana a partir de componentes estructurales completamente diferentes) Figura 4.

Figura 4. Ala de insecto, de un reptil pterodáctilo (primer reptil volador) y de murciélago. Estos tres tipos de alas constituyen ejemplos de analogías y apoyan el tipo de evolución convergente.

Órganos Vestigiales

Se trata de órganos de tamaño pequeño y por lo general sin función, que se encuentran en muchas plantas y animales, cuyos parientes ancestrales próximos, tienen el mismo órgano completamente desarrollado y funcional, Ej.: el apéndice vermiforme del hombre, en su intestino grueso, que se interpreta como un legado orgánico en degeneración, de antepasados con una dieta alimenticia mucho más vasta, fundamentalmente herbívora. Otro ejemplo, lo constituye el desarrollo de una cola en la mayoría de los mamíferos, pero que falta en todos los primates superiores, incluido el hombre. En ellos, la cola está reducida a vértebras caudales vestigiales (“el cóccix”), generalmente de 3 a 5 en el hombre (Figura 5 y 6).

Figura 5. Apéndice, órgano vestigial.
Figura 6. Coxis, órgano vestigial.