Homologia e Analogia: aprenda o que é e quais são esses órgãos

Homologia e Analogia podem ser entendidos como conceitos adaptativos relacionados com um tipo de evolução que duas ou mais espécies diferentes passaram até se estabelecerem completamente em um determinado ambiente.

Para entender esses conceitos é importante compreender que o estudo da evolução reúne um conjunto de evidências e provas que faz com que a teoria da evolução seja irrefutável.

Diversos estudos e evidências corroboram com a teoria da evolução, a primeira e principal evidência é com relação aos registros fósseis, datados de milhões de anos atrás e que comprovam que o planeta Terra já serviu de abrigo para diversas espécies diferentes das que existem hoje.  Além de embasar estudos sobre possíveis parentescos entre as espécies atuais e as extintas, principalmente analisando traços anatômicos, morfológicos e fisiológicos semelhantes entre essas espécies do passado e as espécies que existem atualmente.

Considerando conceitos evolutivos e adaptativos para a análise de duas ou mais espécies, compreende-se que ambas as espécies podem se relacionar de duas formas evolutivas:

• Evolução divergente: Quando uma espécie acaba gerando duas ou mais novas espécies por diversos fatores ambientais e sociais. Esse tipo de evolução faz com que as espécies geradas (fenômeno conhecido como especiação) compartilham algumas semelhanças anatômicas, fisiológicas e morfológicas;
• Evolução convergente: Quando duas ou mais espécies, que não possuem um grau de parentesco ou ancestral comum próximo, se assemelham estruturalmente e fisiologicamente entre si devido às condições ambientais semelhantes que vivem. Essa características semelhantes entre as espécies não possuem uma mesma origem embrionária, são formadas apenas por conta das mesmas condições ecossistêmicas que estão sujeitas.

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Homologia diz respeito a análise das semelhanças biológicas observadas entre organismos de espécies diferentes, mas que apresentam um mesmo ancestral comum.

A homologia é um forte evidência evolutiva, pois permite estabelecer ancestralidade comum entre organismos diferentes com base na suas semelhanças anatômicas, morfológicas e fisiológicas e seus órgãos reconhecidos como semelhantes, são chamados de órgãos homólogos.

Os órgãos homólogos possuem como característica principal a mesma origem embrionária (descendem de um mesmo folheto germinativo), se desenvolvendo de forma semelhante em diferentes espécies. Apesar de possuírem as mesmas origens embrionárias, esses órgãos não necessariamente precisam desempenhar a mesma função. 

Um exemplo de órgãos homólogos é com relação aos ossos das patas dianteiras de diversos vertebrados. Embora possuam funções diferentes como a asa de uma ave, a nadadeira de uma baleia e a mão de um ser humano, a estrutura óssea desses membros são semelhantes e possuem uma mesma origem embrionária.

Homologia entre os membros superiores de alguns vertebrados. Cores semelhantes indicam ossos semelhantes embriologicamente e estruturalmente.

Resumidamente, entende-se a homologia entre duas ou mais espécies como a presença de órgãos e estruturas que possuem uma mesma origem embrionária, evidenciando um parentesco entre as duas ou mais espécies, mesmo que esses órgãos não compartilhem a mesma função.

Homologia e Irradiação Adaptativa

A homologia pode ser entendida como uma consequência da evolução divergente, também chamada de irradiação adaptativa que é o processo evolutivo que resulta no surgimento de espécies diferentes a partir de um mesmo ancestral comum. O processo inicia-se com a colonização de um determinado grupo em um novo ambiente, sendo, portanto, submetido a novas condições ambientais que selecionará os mais aptos a sobreviverem naquele determinado ambiente.

A irradiação adaptativa é caracterizada pela formação de espécies em um curto período de tempo, após a separação de grupos dentro de uma mesma população que, com o tempo, passa a ocupar nichos ecológicos diferentes e passando por processos adaptativos para sobreviverem nesse novo nicho.

A Irradiação evolutiva desencadeia a homologia entre espécies, isto é, gera organismos que compartilham semelhanças entre suas estruturas, mesmo que essas estruturas não possuam a mesma função, mas apenas a mesma origem embrionária. 

Os tentilhões de Galápagos são um exemplo clássico de Irradiação adaptativa, onde o formato do bico se diverge entre uma espécie e outra por conta do tipo de alimento absorvido pela espécie. Mesmo assim, ainda apresentam a mesma origem embrionária e, neste caso, a mesma função ampla de captura de alimento.

A analogia, por outro lado, relaciona estruturas biológicas observadas entre organismos de espécies diferentes que possuem a mesma função ou se assemelham morfologicamente, mas que não possuem a mesma origem embrionária.

Duas estruturas são consideradas análogas quando possuem a mesma função ou se assemelham morfologicamente, mas não estão relacionadas evolutivamente. Indivíduos portadores de estruturas análogas não possuem grau de parentesco nem um ancestral comum próximos e suas estruturas análogas são formadas a partir de processos adaptativos relacionados a imposição de condições ambientais semelhantes para as duas espécies.

Um exemplo de estruturas análogas é a semelhança de função entre a asa de uma Ave e a asa de um Artrópode. Embora ambas as estruturas garantam a capacidade de vôo nas duas espécies, elas possuem origens embrionárias diferentes.

É importante reconhecer que uma estrutura pode ser homóloga e análoga ao mesmo tempo, dependendo do referencial evolutivo em que se está analisando. 

Por exemplo: a asa de um ancestral como o Pterodactyl, a asa de um morcego e a asa de uma ave. Ambas as estruturas são análogas enquanto asas, ou seja, embora a função seja a mesma, elas possuem origens embrionárias diferentes. Porém são homólogas enquanto membros superiores. Isso significa que o pterodactyl, morcego e a ave descendem de um mesmo ancestral comum que possuía membros superiores, mas que a adaptação de vôo surgiu de forma independente em cada espécie.

Analogia entre asas e Homologia entre membros superiores do Pterodactyl, morcego e ave. As diferenças estruturais nas asas mostram que elas não compartilham a mesma origem embrionária.

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Analogia e Convergência Adaptativa

A analogia é uma consequência da evolução convergente, também chamada de Convergência adaptativa que é o processo evolutivo em que indivíduos sem grau de parentesco próximo, mas que vivem em condições ambientais parecidas, passam a apresentar estruturas morfológicas, fisiológicas e até comportamentais semelhantes. 

Esse processo tem como fator principal as condições ambientais e os nichos ecológicos sobrepostos entre populações diferentes de organismos. Darwin já havia relatado que condições ambientais selecionam indivíduos mais adaptados a sobreviverem em determinado ambientes em detrimento de outros.

Portanto, essas condições ambientais que são semelhantes para todos os indivíduos de um determinado local, ao selecionar os indivíduos mais aptos a sobreviverem às determinadas características ambientais, acaba selecionando também características chave para a sobrevivência e, muitas vezes, essas características chave são semelhantes para os indivíduos que possuem o mesmo habitat ou hábitos de vida semelhantes, formando assim as estruturas análogas. 

Por se encontrarem no mesmo ambiente e estarem sob as mesmas condições, as plantas suculentas do gênero Euphorbia e Astrophytum convergiram para estruturas semelhantes, mesmo que não possuam um parentesco próximo.