ESTRUTURAS HOMÓLOGAS E ANÁLOGAS (COM EXEMPLOS) - BIOLOGIA - 2025

As estruturas homólogas são partes de um organismo biológico que compartilham um ancestral comum, enquanto as análogas 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 fundamentais para a reconstrução bem-sucedida das relações filogenéticas entre os seres orgânicos.

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

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 usado 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 são diagnosticadas as homologias e analogias?

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 os dois 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 esta 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, esse 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 inferior. 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, há 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 ser enfatizado 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 pegássemos, 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. No entanto, sabemos a priori que camundongos e morcegos são mamíferos, portanto, eles estão mais relacionados entre si do que com o pássaro.

Em seguida, devemos buscar características homólogas que nos permitam 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 rato estão mais relacionados entre si do que com o pássaro.

Referências

1. Arcas, LP (1861). Elementos de zoologia. Impressão de Gabriel Alhambra.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Convite para Biologia. Panamerican Medical Ed.
3. Hall, BK (Ed.). (2012). Homologia: a base hierárquica da biologia comparada. Academic Press.
4. Kardong, KV (2006). Vertebrados: anatomia comparada, função, evolução. McGraw-Hill.
5. Lickliter, R., & Bahrick, LE (2012). O conceito de homologia como base para avaliar os mecanismos de desenvolvimento: explorando a atenção seletiva ao longo da vida. Psicobiologia do desenvolvimento, 55 (1), 76-83.
6. Raven, PH, Evert, RF e Eichhorn, SE (1992). Plant Biology (Vol. 2). Eu inverti.
7. Soler, M. (2002). Evolução: a base da Biologia. Projeto Sul.