Maravillas naturales: Anatomía
comparada
Anatomía comparada, estudio de la anatomía
de distintos animales con el fin de descubrir sus similitudes y sus
diferencias.
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HISTORIA
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Georges Cuvier
Georges Cuvier es considerado el
fundador de la anatomía comparada.
La anatomía comparada nació como
ciencia en el siglo XVI. Los anatomistas de esa época supusieron que el cuerpo
humano, que estaba prohibido diseccionar, tenía una anatomía comparable a la de
diversos animales domésticos, como el cerdo.
Activas investigaciones iniciadas a
partir del siglo XVIII han demostrado que todos los animales pueden
clasificarse en un reducido número de grupos que se diferencian entre sí por
características anatómicas básicas. Se considera a Georges Cuvier el auténtico
fundador de la anatomía comparada. La desarrolló sobre todo para los
vertebrados, pero también para algunos grupos de invertebrados, como los
moluscos. En 1800 publicó Lecciones de anatomía comparada y en 1817 El
reino animal distribuido según su organización. Cuvier propuso el concepto
de “plan de organización”; cada tipo de plan corresponde a lo que llamó una
rama. Estableció cuatro planes de organización: radiados (cnidarios y
equinodermos actuales), articulados (artrópodos), moluscos y vertebrados.
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ESTUDIOS COMPARATIVOS
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3.1
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Estructuras homólogas y análogas
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Estructuras análogas y homólogas
Las estructuras similares por su origen
evolutivo, como los huesos del antebrazo de humanos, aves, delfines y
elefantes, se llaman homólogas. Las que han evolucionado de forma independiente
para realizar funciones similares se llaman análogas. Las alas análogas de
aves, murciélagos e insectos, por ejemplo, tienen distinto origen embriológico,
pero todas están diseñadas para volar.
Uno de los fines de esta
disciplina es comparar estructuras anatómicas equivalentes entre organismos
distintos para analizar cómo se modifican y diversifican en el curso de la
evolución. Sólo se pueden comparar estructuras homólogas, es decir, que
compartan un mismo origen embriológico y mantengan entre ellas las mismas
relaciones, sea cual sea el animal. Por el contrario, las estructuras análogas,
que cumplen funciones idénticas pero tienen distintos orígenes embriológicos,
no se pueden comparar.
Así, es posible comparar
los esqueletos del brazo del hombre y el ala de un ave, pues estas estructuras,
aunque cumplen funciones distintas, son homólogas. En cambio, las alas de aves
e insectos, que desempeñan la misma función pero tienen orígenes embrionarios
distintos, son estructuras análogas. Además, en este caso, los animales
pertenecen a ramas distintas.
La anatomía comparada de los
vertebrados es la más desarrollada, aunque también se han hecho investigaciones
sobre cierto número de invertebrados, como moluscos o artrópodos. La anatomía
comparada de los vertebrados se interesa en particular por temas como la
evolución del sistema nervioso, el sistema circulatorio o el esqueleto, desde
los peces hasta los mamíferos. Al poner de manifiesto las homologías, permite
establecer la filiación de un grupo de animales a partir de otro más antiguo.
Un ejemplo notable de los resultados de la anatomía comparada es el estudio de
las relaciones entre reptiles y mamíferos.
3.2
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Reptiles y mamíferos
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En los vertebrados distintos
de los mamíferos, y en particular en los reptiles (como el lagarto o el
cocodrilo), la mandíbula inferior está formada por varios huesos soldados entre
sí, los más importantes de los cuales son, desde delante hacia atrás, el dentario
(que soporta los dientes), el angular (que forma un ángulo en la parte
inferoposterior de la mandíbula) y el articular (que mantiene la articulación).
Además, en los reptiles hay un hueso especial, llamado cuadrado, que se
encuentra en la base del cráneo. La articulación de la mandíbula con la base
del cráneo se establece entre el cuadrado y el articular. Esta articulación
cuadrado-articular se llama de tipo reptiliano. Cada uno de los huesos de la
mandíbula mantiene una relación con nervios y arterias cuyo emplazamiento está
bien determinado.
En los mamíferos, la mandíbula
tiene un solo hueso, el dentario, que se articula con el cráneo por medio de
otro llamado escamosal. Esta articulación dentario-escamosal se dice que es de
tipo mamífero. El estudio comparado de la disposición de nervios, arterias y
otros huesos del cráneo permite afirmar que el articular y el cuadrado no han
desaparecido de los mamíferos, sino que se han modificado para intervenir en la
función auditiva. En efecto, estos huesos forman parte del oído de los
mamíferos, donde se han transformado en los dos o tres huesecillos encargados
de transmitir el sonido. También se ha modificado el angular, que en los
mamíferos es el hueso timpánico.
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APORTACIONES DE LA ANATOMÍA COMPARADA
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4.1
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Aparición de los mamíferos
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La anatomía comparada llevó a
admitir el paso progresivo de una estructura característica de los reptiles a
otra propia de los mamíferos. Esta hipótesis, cuya validez se puso en duda, se
ha visto confirmada por el descubrimiento de unos reptiles fósiles llamados
terápsidos que vivieron a finales del paleozoico y principios del mesozoico. El
género Diarthrognathus es un caso notable que representa una etapa
intermedia entre reptiles y mamíferos. Estos animales tenían una articulación
mandibular doble, con un elemento de tipo mamífero y otro de tipo reptiliano.
La anatomía comparada también ha
confirmado la unidad del plan de organización de los vertebrados y la idea de
que los vertebrados superiores (mamíferos) derivan de otros inferiores (peces).
En efecto, ha demostrado que todos los embriones presentan hendiduras
branquiales, que son estructuras homólogas. Éstas persisten en los peces
adultos, pero duran muy poco tiempo en los mamíferos.
Esta hipótesis se ha visto
confirmada por el estudio del esqueleto de las aletas pares de los peces
llamados crosopterigios (cuyo único superviviente es el celacanto). Presenta
homologías con el esqueleto de los miembros de los vertebrados terrestres (o
tetrápodos). Se han descubierto piezas óseas que corresponden al húmero, el
radio y el cúbito y que no tienen equivalentes en otros peces. Este resultado
de la anatomía comparada permite considerar a los crosopterigios como ancestros
muy probables de los tetrápodos.
4.2
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Correlaciones anatómicas
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El concepto de correlación
anatómica es también creación de Cuvier. Cuando se conocen cierto número de
peculiaridades de un animal, pueden deducirse las características del conjunto
de su cuerpo. Esta ley resulta particularmente útil en paleontología para
reconstruir vertebrados fósiles de los que sólo se conservan fragmentos. Cuvier
habría dicho “Dadme un diente y reconstruiré el animal”.
El ejemplo más conocido de
previsión basada en la ley de la correlación anatómica es el de la zarigüeya.
Este mamífero de la clase de los marsupiales se descubrió en los terrenos de
yeso de la colina de Montmartre, en París, y fue estudiado por Cuvier. Los
marsupiales presentan varias características comunes, entre las que destacan
los dientes, la forma de la mandíbula y la presencia de dos pequeños “huesos
marsupiales”. Éstos, de forma alargada y estrecha, sujetan la bolsa marsupial
en la que se desarrollan las crías. Al separar la cabeza y observar la forma de
la mandíbula en el yacimiento, Cuvier postuló que se trataba de un marsupial y
pudo predecir la presencia de los huesos marsupiales; el descubrimiento de
éstos le dio la razón.
Entre los mamíferos se
observa la asociación casi obligada de ciertas características. Así, los
animales con cuernos tienen casi siempre cascos y siguen un régimen de
alimentación herbívoro. No obstante, en terrenos americanos del oligoceno se ha
descubierto un mamífero que no obedece esta ley: el calicoterio se parece al
caballo, los dientes indican que es herbívoro, pero, extrañamente, las patas
terminan en garras.
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