Сравнительная анатомия — изучение сходств и различий в анатомии разных видов . Она тесно связана с эволюционной биологией и филогенией [1] ( эволюцией видов).
Наука началась в классическую эпоху и продолжилась в ранний современный период работами Пьера Белона , который отметил сходство скелетов птиц и людей.
Сравнительная анатомия предоставила доказательства общего происхождения и помогла в классификации животных. [2]
Первое специально анатомическое исследование, отдельное от хирургической или медицинской процедуры, связано с Алкмеоном Кротонским . [3] Леонардо да Винчи делал записи 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 дискуссии об эмбрионах дельфинов , а также о сравнении скелетов птиц со скелетами людей. Его исследования привели к современной сравнительной анатомии. [5]
Примерно в то же время Андреас Везалий также добился некоторых успехов. Молодой анатом фламандского происхождения, прославившийся своей склонностью к удивительным схемам, он систематически исследовал и корректировал анатомические знания греческого врача Галена. Он заметил, что многие наблюдения Галена даже не основывались на реальных людях. Вместо этого они были основаны на других животных, таких как человекообразные обезьяны , мартышки и быки . [6] Фактически, он умолял своих учеников сделать следующее вместо человеческих скелетов, как цитирует Эдвард Тайсон: «Если вам не удалось увидеть ни один из них, препарируйте обезьяну, внимательно осмотрите каждую кость и т. д. ...» Затем он советует, какой вид обезьян следует выбрать, как наиболее похожий на человека: И заключает: «Нужно знать строение всех костей либо в человеческом теле, либо в обезьяньем; это лучше всего в обоих, а затем перейти к анатомии мышц». [7] До этого момента Гален и его учение были авторитетом в области анатомии человека. Ирония в том, что сам Гален подчеркивал необходимость делать собственные наблюдения, а не использовать чужие, но этот совет был утерян при многочисленных переводах его работ. Когда Везалий начал обнаруживать эти ошибки, другие врачи того времени стали больше доверять своим собственным наблюдениям, чем наблюдениям Галена. Некоторые из этих врачей сделали интересное наблюдение: наличие гомологичных структур у самых разных животных, включая человека. Эти наблюдения позже были 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. Также он пришел к выводу, что шимпанзе больше похожи на людей, чем на обезьян, из-за своих рук. Марко Аурелио Северино также сравнивал различных животных, в том числе птиц, в своей «Zootomia democritaea» , одной из первых работ по сравнительной анатомии. В XVIII и XIX веках такие великие анатомы, как Джордж Кювье , Ричард Оуэн и Томас Генри Хаксли , произвели революцию в нашем понимании основного строения и систематики позвоночных , заложив основу для работы Чарльза Дарвина по эволюции . Примером сравнительного анатома 20-го века является Виктор Негус , работавший 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 является работа Альфреда Ромера . [ нужна цитата ]
Двумя основными концепциями сравнительной анатомии являются:
Сравнительная анатомия долгое время служила доказательством эволюции , а теперь к этой роли присоединилась сравнительная геномика ; [10] это указывает на то, что организмы имели общего предка.
Он также помогает ученым классифицировать организмы на основе схожих характеристик их анатомических структур. Типичным 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. Части скелета, образующие структуру, используемую для плавания, например плавник, не идеальны для формирования крыла, которое лучше подходит для полета. Одним из объяснений схожего строения передних конечностей является их происхождение с модификациями. Благодаря случайным мутациям и естественному отбору анатомические структуры каждого организма постепенно адаптировались к соответствующей среде обитания. [11] Правила развития особых характеристик, существенно отличающихся от общей гомологии, были перечислены Карлом Эрнстом фон Бэром как законы, теперь названные в его честь .