¿Cómo sabemos que las estructuras anatómicas son homólogas?

Supongo que hay un “y no análogo” tácito al final de su pregunta. Estaré trabajando a partir de esa suposición.

La homología en biología es un concepto anterior a la teoría de la evolución de Darwin. Es una observación de que ciertas características anatómicas en varias criaturas comparten rasgos inherentes entre sí. Por ejemplo, las alas de una mosca y las alas de un escarabajo son fundamentalmente similares entre sí, aunque pertenecen a diferentes órdenes de insectos. Incluso antes de la teoría de la evolución, se reconoció que ciertas criaturas estaban “relacionadas” entre sí más de lo que lo estaban con otras criaturas, aunque no necesariamente por descendencia común, y la homología era una forma de establecer estas relaciones y sistematizar la naturaleza.

Con la biología evolutiva, se propuso un mecanismo de por qué existían las homologías: a saber, que se debían a una ascendencia compartida. La razón por la cual los escarabajos y las moscas tienen la misma estructura básica del ala es porque su antepasado común más reciente tenía esas alas, y las moscas y los escarabajos simplemente las heredaron de esa criatura.

Ahora, obviamente, si un rasgo puede evolucionar una vez, también puede evolucionar dos veces o más en linajes separados, por lo que es prudente distinguir entre las homologías y las llamadas homoplasias. Esto es especialmente importante ya que una de nuestras principales herramientas de clasificación se basa en la morfología comparativa, y una comprensión deficiente de la homología y la homoplacia puede conducir a árboles genealógicos muy diferentes. Eso es desordenado, así que tenemos que tener cuidado.

Así que tomemos un ejemplo obvio, como el ojo de un cerdo y el ojo de un jabalí. ¿Cómo sabemos que son estructuras homólogas y no análogas?

Lo que hacemos es comparar varias líneas de evidencia independientes

  • Anatomía comparativa: el ojo de cerdo y el ojo de jabalí son estructuras prácticamente idénticas, con los mismos componentes y la misma relación con otras partes del cuerpo (como el cerebro)
  • Anatomía comparativa 2: ninguno de sus parientes cercanos conocidos no tiene ojos ni tiene ojos con estructuras diferentes
  • Paleontología: no tenemos ojos fósiles, pero no se han encontrado fósiles conocidos de ningún miembro de la familia “suidae” sin cuencas en el cráneo
  • Genética: exactamente los mismos genes o códigos muy similares para la producción de ojos en jabalíes y cerdos
  • Embriología: los cerdos y los jabalíes desarrollan sus ojos de la misma manera.

Probablemente hay otras formas de verificar esto para ver si nuestra hipótesis es correcta, pero usted entiende el punto.

Ahora veamos otro ejemplo, uno que recientemente fue promocionado por Evolution News and Views como un ejemplo de cómo la ascendencia común se basa en suposiciones falsas. El planeador del azúcar y la ardilla voladora.

(Planeador del azúcar en la parte superior, ardilla voladora en la parte inferior)

Según el sitio web mencionado anteriormente, estas criaturas revelan cuán inconsistentes son los evolucionistas al llamar análogas a estas estructuras de deslizamiento cuando se las llamaría homólogas si hubieran estado más estrechamente relacionadas (la ardilla voladora es un mamífero placentario mientras que el planeador del azúcar es un marsupial).

Así que vamos a probar a estos tipos. ¿Son las estructuras homólogas o análogas?

  • Anatomía comparativa: si bien estas membranas deslizantes son superficialmente similares, de hecho son bastante diferentes: las ardillas voladoras tienen una “varilla” cartiligena que extiende la membrana más allá de las manos o las extremidades anteriores, mientras que en los planeadores de azúcar la membrana se adhiere directamente a la muñeca. Además, si bien las ardillas voladoras tienen un propatagio bien desarrollado, el planeador del azúcar no. Los squrrels voladores son en general planeadores mucho mejores que los planeadores de azúcar.
  • Paleontología: no hay fósiles que unan ardillas voladoras con planeadores de azúcar que no sean los que unen marsupiales con placentarios, y estos no muestran especializaciones de deslizamiento.

No conozco ningún estudio genético o embriológico realizado en estas criaturas, por lo que no puedo comentar sobre eso. Mi predicción sería que el desarrollo de estas estructuras y la genética que determina esto sería diferente.