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Estruturas análogas

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

Estruturas análogas são estruturas semelhantes que evoluíram independentemente em dois organismos vivos para servir ao mesmo propósito.

O termo “estruturas análogas” vem da palavra raiz “analogia”, que é um dispositivo no idioma inglês, onde duas coisas diferentes, com base em suas semelhanças.

Estruturas análogas são exemplos de evolução convergente, onde dois organismos têm que resolver o mesmo problema evolutivo – como permanecer oculto, voar, natação ou conservar água – de maneiras semelhantes. O resultado são estruturas corporais semelhantes que se desenvolveram de forma independente.

No caso de estruturas análogas, as estruturas não são as mesmas e não foram herdadas do mesmo ancestral. Mas eles parecem semelhantes e servem a um propósito semelhante.

Por exemplo, as asas de um inseto, pássaro e morcego seriam estruturas análogas: todos evoluíram para permitir o voo, mas não evoluíram ao mesmo tempo, já que insetos, pássaros e mamíferos evoluíram a capacidade de voar em tempos diferentes.

Exemplos de estruturas análogas

Asas através dos tempos

Como mencionado acima, muitas criaturas desenvolveram as asas de forma independente. Todas as asas foram evoluídas para resolver o mesmo problema: como voar pelo ar. Mas eles evoluíram em várias ocasiões diferentes ao longo da história.

Os insetos foram os primeiros organismos a evoluir estruturas que poderiam empurrar o ar para baixo para impulsionar seus corpos pelo ar. Os insetos provavelmente evoluíram o vôo usando partes de seus exoesqueletos protetores para se impulsionar pelo ar.

Milhões de anos depois, os répteis aprenderam a fazer a mesma coisa- os pterossauros evoluíram uma membrana da pele, esticados entre os ossos do dedo e o tornozelo, capazes de impulsioná-los pelo ar.

Milhões de anos depois, os dinossauros evoluíram separadamente – usando as penas que haviam desenvolvido para se aquecer para empurrá -las para o céu. No processo, esses pequenos dinossauros de penas evoluíram para os pássaros.

Os mamíferos resolveram o problema do voo mais uma vez cerca de 100 milhões de anos depois que os pássaros apareceram, com os morcegos usando uma solução semelhante à dos pterossauros: as membranas da pele esticadas entre os ossos longos.

Dessa maneira, temos pelo menos quatro tipos diferentes de asas no registro fóssil que são análogos: eles servem ao mesmo propósito, mas não foram herdados do mesmo ancestral.

O ornitorrinco “de pato”

Quando o primeiro espécime de um ornitorrinco foi enviado a um museu britânico por um explorador australiano, eles tentaram separá -lo para provar que era falso! Os cientistas britânicos tinham certeza de que alguém simplesmente enfiou a conta de um pato no corpo de um animal semelhante a um castor.

No entanto, a verdade era muito mais interessante: a platypi evoluiu quase exatamente a mesma estrutura evoluída pelos patos para resolver o problema de reunir alimentos como peixes e plantas aquáticas da água.

Ducks e Platypi não poderiam estar relacionados – os platypi são mamíferos, e eles evoluíram muito tempo depois que pássaros e mamíferos seguiram caminhos separados no caminho evolutivo. No entanto, ambos evoluíram soluções muito semelhantes quando se mudaram da terra de volta para a água!

Cactos e conservação de água

Alguns membros dos gêneros vegetais euforbia e astrophytum parecem extremamente semelhantes.

Ambos têm corpos redondos em forma de bola divididos em oito cunhas iguais; Ambos têm espinhos duros e pontudos saindo em uma fileira ao longo do meio de cada cunha, protegendo -os de animais que podem tentar comê -los. Ao olho não treinado, eles podem ser confundidos com membros da mesma espécie.

Isso é particularmente notável porque esses dois genii estão relacionados apenas à distância e vivem em duas partes completamente diferentes do mundo.

O Astrophytum evoluiu na América do Norte, e todos os membros de seu gênero são cactos que vivem nos desertos do sudoeste.

Euforbia, por outro lado, é um gênero vegetal que inclui poinsétias – assim como certos cactos encontrados nos desertos da África.

Os cactos africanos e norte -americanos conservam a água, minimizando sua área de superfície – resultando em forma de bola redonda – desenvolvendo uma pele grossa e cerosa e colocando impedimentos espinhosos em sua pele em seus lugares mais vulneráveis para desencorajar os animais de tentar comê -lo por sua umidade.

O resultado são duas plantas que parecem quase idênticas – mas que têm ancestralidade muito diferente!

Diferença entre estruturas análogas e homólogas

A diferença entre estruturas homólogas e análogas pode ser pensada em termos de ancestralidade e função:

• Estruturas análogas têm ancestralidade diferentes, mas a mesma função.

Isso pode ser pensado em termos do dispositivo literário de “analogia”, onde duas coisas diferentes são comparadas com base em suas semelhanças.

• Estruturas homólogas têm a mesma ancestralidade, mas podem não mais desempenhar a mesma função.

Por exemplo, os ossos que compõem os dedos humanos foram herdados de um ancestral compartilhado por todos os mamíferos. Morcegos, cães e baleias também têm esses ossos, mas os morcegos os usam para espalhar as asas, os cães andam sobre eles e as baleias não as usam para nada, pois estão envolvidas dentro de suas barbatanas.

Essas estruturas são, portanto, homólogas – existe uma relação clara e semelhanças entre elas, mesmo que não sejam usadas para o mesmo objetivo.

A existência de estruturas homólogas é forte evidência para a teoria da evolução, pois não há razão para que uma baleia tenha os mesmos ossos em sua barbatana que um morcego tem em suas asas, a menos que ambos evoluíssem de um ancestral comum.

Eles podem ser pensados em termos do dispositivo literário de “homônimos”, onde duas palavras soam iguais, mas têm significados diferentes.

Identificando estruturas análogas

Os cientistas geralmente identificam estruturas análogas, observando os parentes conhecidos das duas espécies que estão sendo estudadas.

Se uma linha de herança comum puder ser encontrada – como humanos e macacos, ambos com dedos, quando temos um registro fóssil mostrando que humanos e macacos compartilhavam um ancestral comum, que também tinha dedos – as estruturas não são consideradas análogas.

Mas se nenhum ancestral comum que compartilha esses recursos for encontrado – como no caso de morcegos e insetos, cujo ancestral compartilhado não voou – as estruturas seriam consideradas análogas.

Termos de biologia relacionados

  • Evolução convergente – Quando duas espécies desenvolvem independentemente soluções semelhantes para um problema evolutivo.
  • Evolução – O processo pelo qual os organismos mudam ao longo do tempo, devido à seleção e sobrevivência naturais do mais apto.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é um exemplo de evolução convergente? A. cactos na América do Norte e na África que têm as mesmas estruturas corporais. B. pássaros e morcegos que são capazes de voar. C. baleias e morcegos que ambos têm ossos do “dedo” metacarpal. D. Platypi e Ducks que têm contas de pato.

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. As baleias e os morcegos não evoluíram metacarpos para servir ao mesmo propósito – eles os herdaram de um ancestral comum.

2. Qual das alternativas a seguir é verdadeira para estruturas análogas? R. Eles têm a mesma função e a mesma ascendência. B. Eles têm a mesma função, mas ancestralidade diferente. C. Eles têm a mesma ascendência, mas podem ter funções diferentes. D. Eles têm ancestralidade diferentes e funções diferentes.

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. Estruturas análogas são estruturas que desempenham a mesma função, mas têm ancestralidade diferente.

3. Sabemos que os organismos devem ter evoluído as estruturas de forma independente se não tiverem um ancestral comum. A. Verdadeiro B. Falso

Resposta à pergunta nº 3

Verdadeiro falso. Esta é uma questão de truque. É verdade que os organismos devem ter evoluído as estruturas de forma independente se não tiverem um ancestral comum que tenha a estrutura em questão. Pássaros e morcegos não poderiam ter herdado asas de um ancestral compartilhado, por exemplo, porque os primeiros mamíferos dos quais os morcegos descendiam não tinham asas. No entanto, todos os organismos que vivem na terra têm um ancestral comum em algum lugar do passado. É apenas uma questão de saber se esse ancestral comum é a fonte de sua característica compartilhada, ou se evoluiu em ambas as espécies independentemente depois que suas árvores familiares divergiram.

Pássaros e morcegos não poderiam ter herdado asas de um ancestral compartilhado, por exemplo, porque os primeiros mamíferos dos quais os morcegos descendiam não tinham asas.

No entanto, todos os organismos que vivem na terra têm um ancestral comum em algum lugar do passado. É apenas uma questão de saber se esse ancestral comum é a fonte de sua característica compartilhada, ou se evoluiu em ambas as espécies independentemente depois que suas árvores familiares divergiram.

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