Сравнительная анатомия — это изучение сходств и различий в анатомии разных видов . Она тесно связана с эволюционной биологией и филогенией [1] ( эволюцией видов).
Наука зародилась в классическую эпоху и продолжилась в ранний современный период работами Пьера Белона, отметившего сходство скелетов птиц и людей.
Сравнительная анатомия предоставила доказательства общего происхождения и помогла в классификации животных. [2]
Первое конкретное анатомическое исследование, отдельное от хирургической или медицинской процедуры, связано с Алкмеоном Кротонским . [3] Леонардо да Винчи делал заметки для запланированного анатомического трактата, в котором он намеревался сравнить руки различных животных, включая медведей. [4] Пьер Белон , французский натуралист, родившийся в 1517 году, проводил исследования и обсуждения эмбрионов дельфинов , а также сравнения скелетов птиц со скелетами людей. Его исследования привели к современной сравнительной анатомии. [5]
Примерно в то же время Андреас Везалий также делал некоторые собственные шаги. Молодой анатом фламандского происхождения, прославившийся своей страстью к удивительным диаграммам, он систематически исследовал и корректировал анатомические знания греческого врача Галена. Он заметил, что многие наблюдения Галена даже не были основаны на реальных людях. Вместо этого они были основаны на других животных, таких как нечеловеческие обезьяны , мартышки и быки . [6] Фактически, он умолял своих студентов сделать следующее, вместо человеческих скелетов, как цитирует Эдвард Тайсон: «Если вы не можете увидеть ни одного из них, препарируйте обезьяну, внимательно рассмотрите каждую кость и т. д. ...» Затем он советует, какую обезьяну выбрать, как наиболее похожую на человека: И заключает: «Нужно знать строение всех костей либо в человеческом теле, либо в обезьяне; лучше всего в обоих; а затем перейти к анатомии мышц». [7] До этого момента Гален и его учения были авторитетом в области анатомии человека. Ирония в том, что сам Гален подчеркивал тот факт, что следует проводить собственные наблюдения вместо использования чужих, но этот совет был утерян во время многочисленных переводов его работы. Когда Везалий начал обнаруживать эти ошибки, другие врачи того времени стали доверять своим собственным наблюдениям больше, чем наблюдениям Галена. Интересное наблюдение, сделанное некоторыми из этих врачей, заключалось в наличии гомологичных структур у большого разнообразия животных, включая людей. Эти наблюдения были позже использованы Дарвином при формировании его теории естественного отбора . [8]
Эдвард Тайсон считается основателем современной сравнительной анатомии. Ему приписывают определение того, что киты и дельфины на самом деле являются млекопитающими. Кроме того, он пришел к выводу, что шимпанзе больше похожи на людей, чем на обезьян из-за своих рук. Марко Аурелио Северино также сравнивал различных животных, включая птиц, в своей Zootomia democritaea , одной из первых работ по сравнительной анатомии. В XVIII и XIX веках такие великие анатомы, как Жорж Кювье , Ричард Оуэн и Томас Генри Хаксли, произвели революцию в нашем понимании основного строения и систематики позвоночных , заложив основу для работы Чарльза Дарвина об эволюции . Примером сравнительного анатома XX века является Виктор Негус , который работал над строением и эволюцией гортани. До появления генетических методов, таких как секвенирование ДНК , сравнительная анатомия вместе с эмбриологией были основными инструментами для понимания филогении , примером чего служат работы Альфреда Ромера . [ необходима ссылка ]
Двумя основными концепциями сравнительной анатомии являются:
Сравнительная анатомия долгое время служила доказательством эволюции , и теперь к этой роли присоединилась сравнительная геномика ; [10] она указывает на то, что организмы имеют общего предка.
Он также помогает ученым классифицировать организмы на основе схожих характеристик их анатомических структур. Распространенным примером сравнительной анатомии являются схожие костные структуры передних конечностей кошек, китов, летучих мышей и людей. Все эти придатки состоят из одних и тех же основных частей; однако они выполняют совершенно разные функции. Скелетные части, которые образуют структуру, используемую для плавания, например, плавник, не были бы идеальными для формирования крыла, которое лучше подходит для полета. Одним из объяснений схожего состава передних конечностей является происхождение с модификацией. Благодаря случайным мутациям и естественному отбору анатомические структуры каждого организма постепенно адаптировались к соответствующим средам обитания. [11] Правила развития особых характеристик, которые значительно отличаются от общей гомологии, были перечислены Карлом Эрнстом фон Бэром в качестве законов, которые теперь названы в его честь .