Estructuras homólogas: comparación de estructuras corporales entre especies

Homólogo frente a análogo

Echemos un vistazo al mundo, específicamente a los mamíferos, que nos rodea. Mira de cerca. ¿Qué similitudes ves? Bueno, lo primero que me llama la atención es que todos tenemos una forma similar. Todos tenemos cabeza, cuerpo y alguna forma de brazos y piernas, ¿verdad? En algunos casos, esas partes son similares en estructura, función o ambas.

Por ejemplo, los huesos de las patas de un caballo y un burro son similares tanto en estructura como en función. Ambos animales los usan principalmente para caminar y correr. Sin embargo, los huesos del ala de un murciélago y la aleta pectoral de una ballena, aunque son similares en estructura, tienen una función muy diferente: uno los usa para volar y el otro para nadar.

Cuando estos rasgos comparten un origen evolutivo común, lo que significa que se desarrollan a partir del mismo tejido embrionario en el feto, y cuando comparten un ancestro común, se denominan estructuras homólogas . En el caso del burro y el caballo, es fácil ver que estos dos comparten un ancestro común; sin embargo, es un poco más difícil cuando se mira a una ballena que a un murciélago, ¿no es así? Bueno, en este caso, camino, camino, camino atrás en el tiempo, estos dos compartieron un ancestro común de cuatro patas, pero con el tiempo, sus caminos se han divergido mucho, cada uno adaptándose a entornos totalmente diferentes.

Pero, en algunos casos, aunque tienen una función similar, como el ala de un murciélago y el ala de un insecto, no comparten un origen evolutivo común. En estos casos, se denominan estructuras análogas . Ahora, tenga en cuenta que dije similar y no idéntica en estructura. Lo que esto significa, por ejemplo, es que todos los vertebrados comparten la característica común de tener, digamos, miembros superiores e inferiores. Esas extremidades están formadas por huesos y músculos similares entre especies. La función general es la misma, incluso si las funciones específicas varían ligeramente.

Piénselo de esta manera: todos los animales usan sus brazos y piernas para moverse; sin embargo, en algunos animales, se usan principalmente para caminar y correr, mientras que en otros, se usan para nadar, trepar o incluso volar.

Variaciones de las extremidades superiores

Por ejemplo, probablemente haya notado que sus brazos son más cortos que sus piernas. Sin embargo, este no es el caso en todas las especies. Muchas especies de monos, en particular, tienen brazos más largos que piernas, o algunas, como perros y gatos, tienen cuatro extremidades todas de longitud similar. Esto se debe a que la función específica de esas extremidades difiere de la de los humanos. Los monos trepan mucho más que andan, mientras que los perros y los gatos usan las cuatro extremidades para caminar y correr.

Sin embargo, a pesar de las pequeñas diferencias en la función, todavía tienen un hueso de la parte superior del brazo, seguido de dos huesos de la parte inferior del brazo, los huesos de la muñeca y los huesos de los dedos, al igual que los humanos, aunque a veces la longitud o el número de huesos y la forma de los músculos utilizados. mover sus brazos y piernas puede variar levemente. Pero, a pesar de las ligeras variaciones, el orden en el que se unen y la función general del movimiento son similares a los de los humanos y otros mamíferos.

Por ejemplo, veamos un perro, un gato y un humano. Especies bastante diferentes, ¿verdad? Pero, además de una estructura ósea similar a la que vimos anteriormente, también tenemos músculos similares de las extremidades superiores, como los músculos deltoides, bíceps, tríceps y extensores. Determinamos si un músculo es homólogo observando a qué huesos se adhiere y qué función realiza. Por ejemplo, los músculos de su brazo, los bíceps y tríceps, ayudan a flexionar y extender su brazo. ¿Y en los gatos? ¿O caballos? ¿U otros animales? ¿Realizan la misma función? ¿Se adhieren a los mismos huesos?

En los seres humanos, el tríceps está unido a la escápula y al cúbito. En perros y gatos, los tríceps están unidos a estos mismos huesos, lo que les da un origen y puntos de inserción similares. Los músculos extensores de los humanos nos permiten extender nuestra muñeca. En perros y gatos, estos mismos músculos les permiten extender las patas. En las tres especies, el deltoides ayuda a mover la extremidad superior; sin embargo, en los humanos, produce una mayor amplitud de movimiento que en los perros, lo que hace que su función sea ligeramente diferente.

O veamos diferencias aún mayores en la función volviendo a la ballena. Es posible que no piense que la aleta pectoral de una ballena se parece en nada a su brazo, pero si entra y observa los huesos, verá que están organizados de manera similar. Es solo que su tamaño y forma varían. Ya hablamos sobre cómo ambos tenemos un hueso superior, dos inferiores y múltiples de la muñeca y los dedos, pero ahora, miren cómo varía la forma.

Si bien la aleta pectoral de una ballena está organizada de manera similar a un brazo humano, las formas de los huesos son diferentes.

En las ballenas, su versión del húmero, el radio y el cúbito es mucho más corta y más gruesa que la de un humano, pero los huesos de sus dedos son mucho más largos. Esto los hace más adaptados a la natación, mientras que los humanos estamos más adaptados, por ejemplo, a jugar videojuegos con las manos.

Variaciones de las extremidades inferiores

Al igual que las extremidades superiores de muchos mamíferos son similares, las extremidades inferiores también son homólogas. Comencemos observando dos especies que pueden pararse sobre dos patas: humanos y gorilas. Ambos tenemos huesos grandes de la parte superior de la pierna seguidos de una rótula, dos huesos de la parte inferior de la pierna y huesos del tobillo y el dedo del pie. Hmm, suena bastante similar a la estructura del brazo, ¿no?

Si bien los humanos y los gorilas tienen estructuras de extremidades inferiores similares, son diferentes debido a funciones diferentes.

Sin embargo, si bien nuestras piernas nos permiten estar bastante erguidos, las piernas del gorila tienen una forma un poco diferente, debido al hecho de que, aunque pueden pararse sobre dos piernas, por lo general, usan sus brazos y piernas para caminar. Observe arriba, cómo la pelvis del gorila es un poco más larga que la de los humanos. De manera similar, la forma del músculo en la parte superior de la pelvis también es un poco más larga en los gorilas que en los humanos.

Entonces, aunque caminemos de manera un poco diferente, todavía tenemos los mismos huesos y los mismos músculos en nuestras piernas. También vemos algunos de estos músculos en otras especies como gatos, perros y caballos. ¿Ves ese músculo a continuación? ¿El bíceps femoral? Los seres humanos, los gorilas, los gatos, los perros, los caballos y toneladas de otras especies usan ese músculo para mover las piernas.

Tanto los humanos como los gorilas usan el bíceps femoral para mover las piernas.

Espalda y pecho

Estas similitudes no se limitan solo a nuestros brazos y piernas. También puede ver huesos y músculos similares en el resto del cuerpo, como el trapecio, ese gran músculo en forma de trapecio en forma de diamante en la espalda, que mueve y estabiliza los omóplatos y el cuello. Debajo está la columna vertebral, común a todos los vertebrados.

Los seres humanos y los gorilas tienen músculos trapecios y espinas similares.

Moviéndonos al frente de nuestro cuerpo, tenemos los músculos pectorales, o pectorales para abreviar. ¡Esos son los que les gusta lucir a los culturistas! Ayudan con la rotación del hombro y el movimiento del brazo. Los músculos abdominales y los oblicuos, todos estos se pueden encontrar en múltiples especies de animales, incluidos los humanos.

Los músculos pectoral y abdominal se encuentran tanto en gorilas como en humanos.

Resumen de la lección

Así que ahora, espero que tengas una mejor idea de todas las similitudes que existen en el reino animal. Aunque todos nos vemos muy diferentes cuando nacemos, empezamos luciendo muy similares. Y de esa similitud surgen similitudes en desarrollo, estructura y función. Cuando estos rasgos son similares en estructura y comparten un origen evolutivo común, se denominan estructuras homólogas . Sin embargo, a veces vemos similitudes en función pero sin similitudes en origen. Se denominan estructuras análogas .

Echemos un vistazo rápido a las extremidades de algunos animales para revisar esta idea. Puede ver a continuación que cada animal representado tiene un húmero (el hueso de la parte superior del brazo), un radio y un cúbito (dos huesos del antebrazo), huesos del carpo en la muñeca y falanges en los dedos.

Cada una de estas diferentes especies tiene los mismos huesos en las extremidades superiores.

Ahora, ¿ves cómo todos son similares, pero también diferentes en estructura? ¿Quizás cambia la longitud o el tamaño del hueso? Bueno, eso es porque cada estructura se ha adaptado al movimiento primario de ese animal en particular. La forma de los huesos de un murciélago es más larga, más delgada y más ligera, lo que ayuda en el vuelo. Las falanges de la ballena son largas y esparcidas, y cuando están cubiertas de piel y músculos, ayudan a nadar.

Los humanos y otros primates, por otro lado, tienen una piel que separa sus dedos, lo que les permite agarrar objetos como árboles para trepar o bolígrafos para escribir. Mientras que la corta, digamos, una pata de gato o perro impide esta habilidad. Estas similitudes y diferencias se encuentran en todo el reino animal y en todo el cuerpo, no solo en los brazos y las piernas.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección en video, podrá:

• Diferenciar entre estructuras homólogas y análogas
• Identificar miembros superiores e inferiores de diferentes especies que son similares pero diferentes en forma o función.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador