Introdução
Morfologia, uma das ciências da vida, estuda as características externas de um organismo: sua anatomia, forma e aparência. Um dos primeiros passos para identificar um organismo é examinar estas características proeminentes; isto ajuda a distinguir uma espécie da outra e a identificar novas espécies ou subespécies. A morfologia também pode ser estudada em uma escala muito menor, investigando órgãos, tecidos ou tipos celulares específicos.
A capacidade de comparar a morfologia de dois organismos é uma habilidade básica importante para os cientistas da vida. A simples e cuidadosa observação e comparação levaram, por exemplo, à maioria das descobertas no campo da paleontologia, bem como à descoberta de que as baleias são mamíferos.
Conteúdo histórico e fundamentos científicos
Da antiguidade através da Renascença, leis e tabus culturais impediram os médicos de dissecar corpos humanos. Seu conhecimento anatômico veio da cirurgia, do tratamento de feridas e lesões graves, e das dissecções animais. Em certo sentido, a maioria das primeiras investigações da anatomia humana eram exercícios de morfologia comparativa. Como a investigação directa não era possível, os médicos preencheram as lacunas do seu conhecimento com a comparação com modelos animais.
Um deles era o médico romano Galeno de Pergamum (129-216 d.C.), muito respeitado pelos seus escritos sobre medicina e anatomia. Apesar de muitos erros criados pela sua incapacidade de conduzir dissecções humanas, Galen foi a melhor fonte de informação anatómica até à Renascença. Ele encorajou os médicos a serem curiosos e a investigarem por si mesmos. Apesar dessa insistência, porém, seu trabalho permaneceu incontestado por mais de 1.000 anos.
Andreas van Wesel (1514-1564), conhecido mais comumente por seu nome latino Vesalius, foi um dos primeiros médicos a questionar a autoridade de Galen. Ele nasceu no início do século XVI em uma proeminente família médica holandesa que há muito servia os Santos Imperadores Romanos. No início de sua carreira Vesalius começou a realizar dissecções humanas, desafiando o domínio de Galeno com os resultados. Como Galeno nunca havia dissecado um cadáver humano, Vesalius publicou correções em seus escritos, mostrando muitas falhas nascidas da comparação cega entre humanos e animais.
EM CONTEXTO: ESTUDOS ANIMAIS INFLUÊNCIA MÉDICA ANTERIORES
A compreensão medieval do sistema nervoso estava basicamente limitada a observações da anatomia animal, temperada por filosofias predominantes desde a antiguidade. A influência do médico grego Galen de Pergamum (129-216 d.C.) na teoria e prática médica foi dominante na Europa durante toda a Idade Média e no Renascimento. Galen considerava que os melhores médicos também eram filósofos, e que a filosofia promovia a medicina. A tradição galénica sustentava que a doença era o resultado de um desequilíbrio de fluidos corporais, ou humores. Ao dissecar bezerros, Galen notou uma rede de nervos e vasos na base do cérebro do bezerro que ele erroneamente assumiu que também existia em humanos. Galen rotulou esta área como o rete mirabile, e declarou que este era o local onde os espíritos vitais da vida eram transformados em espíritos animais do homem. Após o advento do cristianismo, estes espíritos foram unificados no conceito de alma cristã, e os médicos debateram a base da alma no corpo humano, presumivelmente no coração ou no cérebro.
Influência em Outros Campos de Estudo
Uma das primeiras descobertas em paleontologia foi possível pelo uso da morfologia comparativa. Em 1666 pescadores italianos capturaram um grande tubarão. Foi enviado para Niels Steensen (1648-1686), mais conhecido pelo seu nome italiano, Nicolaus Steno, que era um anatomista dinamarquês que trabalhava em Florença. Ao examinar os dentes do tubarão, Steno notou que eram muito parecidos com as chamadas “pedras da língua”, pequenas pedras triangulares que há muito eram encontradas na terra. Steno percebeu que estas pedras eram dentes fossilizados de tubarões, e que com o tempo, o material vivo tinha sido substituído por pedra.
A morfologia comparativa também desempenhou um grande papel na classificação inicial das espécies vegetais e animais. O naturalista sueco Carl Linnaeus (1707-1778; também conhecido como Carolus Linnaeus ou Carl Linné) desenvolveu o primeiro sistema consistente de classificação de organismos, especificamente plantas. O seu sistema foi baseado nas características dos órgãos sexuais masculinos e femininos das plantas. Ele os agrupou por tipo e depois compilou grupos mais amplos baseados em características compartilhadas, confiando fortemente na morfologia comparativa. O trabalho de Linnaeus permitiu a classificação sistemática de um vasto número de plantas e animais, baseado não em categorias artificiais (como animais domésticos), mas em traços comuns. Seu trabalho formou a base da taxonomia moderna; seu método de morfologia comparativa ainda é o ponto de partida para a classificação.
Conexões Culturais Modernas
Comparar as características de um organismo com outro ajuda os cientistas a aprenderem sobre ambos. Enquanto a lógica decreta que aqueles com morfologia mais semelhante estão mais intimamente relacionados, a seleção natural às vezes dá aos organismos não relacionados formas semelhantes.
Estruturas que se desenvolvem de formas semelhantes porque compartilham uma origem comum são chamadas homólogas. Os apêndices frontais da maioria dos mamíferos são um tipo muito amplo de estrutura homóloga. Aqueles que não surgem de uma origem semelhante são estruturas análogas. Estas desenvolvem-se quando um ambiente semelhante exerce pressões evolutivas semelhantes sobre organismos diferentes; exemplos são a forma semelhante de golfinhos e peixes, ou as asas de aves e morcegos. Um exemplo marcante da homologia evolutiva (adaptação convergente) é a semelhança entre os olhos dos animais em diferentes filas zoológicas, como lulas e polvos, que são moluscos, e os dos vertebrados, incluindo animais e humanos.
A morfologia comparativa também fornece suporte para a teoria da evolução. Ao estudar tanto os organismos vivos como os fósseis dos seus antepassados extintos, os zoólogos e paleontologistas podem tirar conclusões sobre as suas origens. Ao estudar os fósseis, os cientistas podem ver como os elefantes evoluíram de animais pequenos e sem tronco, ou como as baleias evoluíram de mamíferos terrestres quádruplos, perdendo as patas traseiras à medida que se adaptavam à vida no mar.
Uma das mais fortes evidências de evolução vem de estudos comparativos – semelhanças estruturais dos organismos para determinar as suas relações evolutivas. Assume-se que os organismos com características anatómicas semelhantes estão relativamente relacionados evolutivamente, e que partilham um antepassado comum. Como resultado do estudo das relações evolutivas, as semelhanças e diferenças anatômicas são fatores importantes para determinar e estabelecer a classificação dos organismos.
Alguns organismos têm estruturas anatômicas muito semelhantes no desenvolvimento e forma embriológica, mas muito diferentes em função. Estas são chamadas estruturas homólogas. Como estas estruturas são muito semelhantes, indicam uma relação evolutiva e um ancestral comum das espécies que as possuem. Um exemplo claro de estruturas homólogas é o antebraço dos mamíferos. Quando examinados de perto, os membros anteriores dos humanos, baleias, cães e morcegos são todos muito semelhantes em estrutura. Cada um possui o mesmo número de ossos, dispostos quase da mesma forma. Embora tenham características externas diferentes e funcionem de formas diferentes, o desenvolvimento embriológico e as semelhanças anatômicas na forma são impressionantes. Ao comparar a anatomia destes organismos, os cientistas determinaram que eles compartilham um ancestral evolutivo comum e, em um sentido evolutivo, estão relativamente intimamente relacionados.
Outros organismos possuem estruturas anatômicas que funcionam de formas muito semelhantes, mas são muito diferentes em termos morfológicos e de desenvolvimento. Estas são chamadas estruturas análogas. Como estas estruturas são tão diferentes, embora tenham a mesma função, não indicam que exista uma relação evolutiva, nem que as duas espécies partilhem um antepassado comum. Por exemplo, as asas de uma ave e de uma libélula têm ambas a mesma função; elas ajudam o organismo a voar. No entanto, ao comparar a anatomia destas asas, elas são muito diferentes. A asa da ave tem ossos dentro e está coberta de penas, enquanto a asa da libélula está sem as duas estruturas. São estruturas análogas. Assim, ao comparar a anatomia desses organismos, os cientistas determinaram que as aves e as libélulas não compartilham um ancestral evolutivo comum, ou que, em um sentido evolutivo, estão intimamente relacionadas. Estruturas análogas são evidências de que estes organismos evoluíram segundo linhas separadas.
Estruturas vasculares são características anatômicas que ainda estão presentes em um organismo (embora frequentemente reduzidas em tamanho), mesmo que não sirvam mais a uma função. Ao comparar a anatomia de dois organismos, a presença de uma estrutura em um e uma estrutura relacionada, embora vestigial, no outro é evidência de que os organismos compartilham um ancestral evolutivo comum, e que, em um sentido evolutivo, eles estão relativamente relacionados. As baleias, que evoluíram a partir de mamíferos terrestres, têm ossos vestigiais das pernas traseiras nos seus corpos. Embora já não utilizem estes ossos no seu habitat marinho, indicam que as baleias partilham uma relação evolutiva com os mamíferos terrestres. Os humanos têm mais de 100 estruturas vestigiais em seus corpos.
A morfologia comparativa é uma ferramenta importante que ajuda a determinar as relações evolutivas entre organismos e se eles compartilham ou não ancestrais comuns. Contudo, é também uma evidência importante para a evolução. As semelhanças anatômicas entre organismos apóiam a idéia de que estes organismos evoluíram a partir de um ancestral comum. Assim, o facto de todos os vertebrados terem quatro membros e bolsas branquiais em alguma parte do seu desenvolvimento indica que ocorreram mudanças evolutivas ao longo do tempo, resultando na diversidade observada hoje.
Veja também Biologia: Botânica; Biologia: Sistemas de Classificação; Biologia: Morfologia Comparativa: Estudos de Estrutura e Função; Biologia: Conceitos de Hereditariedade e Mudança Antes da Ascensão da Teoria Evolutiva; Biologia: Teoria Evolucionária; Biologia: Paleontologia; Biologia: Zoologia.
bibliografia
Web Sites
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Kenneth T. LaPensee