stringtranslate.com

Сравнительная анатомия

Сравнительная анатомия изучает сходства и различия организмов. На рисунке показаны гомологичные кости в верхней конечности различных позвоночных.

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]

История

Сравнение скелетов людей и птиц Пьером Белоном , 1555 г.

Первое специальное анатомическое исследование, отдельное от хирургической или медицинской процедуры, связано с

. [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]

Андреас Везалий

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 ]

Концепции

Рисунок Эдварда Тайсона

Двумя основными концепциями сравнительной анатомии являются:

  1. Гомологичные структуры — структуры (части тела/анатомия), которые схожи у разных видов, поскольку виды имеют общее происхождение и эволюционировали, обычно дивергентно, от общего предка. Они могут выполнять одну и ту же функцию, а могут и нет. Примером может служить структура передних конечностей, общая для кошек и китов .
  2. Аналогичные структуры — структуры, схожие у разных организмов, поскольку в конвергентной эволюции они развивались в схожей среде , а не были унаследованы от недавнего общего предка. Обычно они служат одним и тем же или схожим целям. Примером является обтекаемая торпедообразная форма тела морских свиней и акул . Таким образом, даже несмотря на то, что они произошли от разных предков, морские свиньи и акулы развили аналогичные структуры в результате своей эволюции в одной и той же водной среде. Это известно как гомоплазия . [ 9]

Использует

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 их 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 .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Gaucher EA, Kratzer JT, Randall RN (январь 2010 г.). «Глубокая филогения — как дерево может помочь охарактеризовать раннюю жизнь на Земле». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (1): a002238. doi :10.1101/cshperspect.a002238. PMC  2827910. PMID  20182607 .
  2. ↑ Национальная академия наук (США) (22 апреля 1999 г.). Наука и креационизм . doi :10.17226/6024. ISBN 978-0-309-06406-4. PMID  25101403.
  3. ^ Blits KC (апрель 1999). «Аристотель: форма, функция и сравнительная анатомия». The Anatomical Record . 257 (2): 58–63. doi :10.1002/(SICI)1097-0185(19990415)257:2<58::AID-AR6>3.0.CO;2-I. PMID  10321433. S2CID  38940794.
  4. ^ Бин, Якоб; Стампфл, Феличе (1965). Рисунки из коллекций Нью-Йорка I: Итальянское Возрождение . Гринвич, Коннектикут: Метрополитен-музей. стр. 28.
  5. ^ Gudger EW (1934). «Пять великих натуралистов шестнадцатого века: Белон, Ронделе, Сальвиани, Геснер и Альдрованди: Глава в истории ихтиологии». Isis . 22 (1): 21–40. doi :10.1086/346870. S2CID  143961902.
  6. ^ Мескита ET, Соуза Джуниор CV, Феррейра TR (март 2015 г.). «Андреас Везалий 500 лет - Возрождение, которое произвело революцию в знаниях о сердечно-сосудистой системе». Revista Brasileira de Cirurgia сердечно-сосудистая хирургия . 30 (2): 260–5. дои : 10.5935/1678-9741.20150024. ПМЦ 4462973 . ПМИД  26107459. 
  7. ^ Эдвард Тайсон, Орангутанг..., 1699, с. 59.
  8. ^ Колдуэлл Р. (2006). «Сравнительная анатомия: Андреас Везалий». Музей палеонтологии Калифорнийского университета. Архивировано из оригинала 23 ноября 2010 года . Получено 17 февраля 2011 года .
  9. ^ Kardong KV (2015). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция . Нью-Йорк: McGraw-Hill Education. С. 15–16. ISBN 978-0-07-802302-6.
  10. ^ Hardison RC (ноябрь 2003 г.). «Сравнительная геномика». PLOS Biology . 1 (2): E58. doi : 10.1371/journal.pbio.0000058 . PMC 261895. PMID  14624258 . 
  11. ^ Кэмпбелл Н.А., Рис Дж.Б. (февраль 2002 г.). Биология (6-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Бенджамин Каммингс . стр. 438–439. ISBN 978-0-8053-6624-2. OCLC  1053072597.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки