Karşılaştırmalı anatomi

Karşılaştırmalı anatomi organizmalar arasındaki benzerlik ve farklılıkları araştırır. Görselde çeşitli omurgalıların üst uzuvlarındaki homolog kemikler görülmektedir.

Karşılaştırmalı anatomi, farklı türlerin anatomisindeki benzerliklerin ve farklılıkların incelenmesidir. Evrimsel biyoloji, filogenenetik ve veteriner anatomi ile yakından ilişkilidir.

Karşılaştırmalı anatomi bilimi, klasik çağda başladı, Erken Modern zamanlarda, kuş ve insan iskeletlerinin benzerliklerini kaydeden Pierre Belon'un çalışmasıyla devam etti. Karşılaştırmalı anatomi, ortak ataya dair kanıtlar sağlamış ve hayvanların sınıflandırılmasına yardımcı olmuştur.

Tarihi

İnsan ve kuş iskeletlerinin karşılaştırılması, Pierre Belon, 1555

Bir cerrahi veya tıbbi prosedürden ayrı olarak ilk spesifik anatomik araştırma, Krotōnlu Alkmaiōn tarafından yapılmıştır. Leonardo da Vinci, ayılar da dahil olmak üzere çeşitli hayvanların ellerini karşılaştırmayı amaçladığı planlı bir anatomik inceleme için notlar almıştır. 1517 doğumlu Fransız doğa bilimci Pierre Belon, yunus embriyoları ve kuş iskeletleri ile insan iskeletleri arasındaki karşılaştırmalar hakkında araştırmalar ve tartışmalar yaptı. Onun araştırmaları, modern karşılaştırmalı anatominin başlangıcına yol açtı.

Andreas Vesalius

Aynı zamanlarda, Andreas Vesalius da kendi başına bazı adımlar atıyordu. Flaman asıllı genç bir anatomist olan Andreas Vesalius, Yunan hekim ve anatomist Galen'in anatomik bilgisini sistematik olarak araştırıyor ve hatalarını ortaya çıkarıp düzeltiyordu. Galen'in gözlemlerinin çoğunun gerçek insanlara bile dayanmadığını fark etti. Bunun yerine, insansılar, maymunlar ve öküzler gibi hayvanlara dayanıyordu. O zamana kadar Galen ve onun öğretileri insan anatomisi konusunda dogmatik bir otorite oluşturmuştur. İroni şu ki, Galen, kişinin başkalarının gözlemlerini kullanmak yerine kendi gözlemlerini yapması gerektiğini vurgulamış, ancak bu tavsiye, eserinin sayısız çevirisi sırasında kaybolmuştur. Vesalius bu hataları ortaya çıkarmaya başlayınca, zamanın diğer hekimleri Galen'inkilerden daha çok kendi gözlemlerine güvenmeye başladılar. Bu doktorların bazıları tarafından yapılan ilginç bir gözlem de, insanları da içeren çok çeşitli hayvanlarda homolog yapıların varlığıydı. Bu gözlemler, daha sonraları Darwin tarafından Doğal seçilim teorisini oluştururken kullanıldı.

Edward Tyson, modern karşılaştırmalı anatominin kurucusu olarak kabul edilir. Balinaların ve yunusların aslında memeliler olduğunu belirlemesiyle tanınır. Ayrıca, şempanzelerin kollarından dolayı maymunlardan çok insanlara benzediği sonucuna varmıştır. Marco Aurelio Severino, karşılaştırmalı anatominin ilk eserlerinden biri olan Zootomia democritaea'da kuşlar da dahil olmak üzere çeşitli hayvanları karşılaştırdı. 18. ve 19. yüzyılda George Cuvier, Richard Owen ve Thomas Henry Huxley gibi önemli anatomistler, omurgalıların temel yapısı ve sistematiği konusundaki anlayışımızda devrim yaratarak Charles Darwin'in evrim konusundaki çalışmalarının temellerini attılar. 20. yüzyılın karşılaştırmalı anatomistlerine bir örnek, gırtlağın yapısı ve evrimi üzerinde çalışan Victor Negus'tur. DNA dizilimi gibi genetik tekniklerin ortaya çıkışına kadar, karşılaştırmalı anatomi ve embriyoloji, Alfred Romer'in çalışmasında örneklendiği gibi, filogenetiği anlamak için birincil araçlardı.

Kavramlar

Edward Tyson'ın bir çizimi

Karşılaştırmalı anatominin iki ana kavramı şunlardır:

1. Homolog yapılar: türlerin ortak bir ataya sahip olması ve ortak bir atadan genellikle farklı şekilde evrimleşmesi nedeniyle farklı türlerde benzer olan yapılardı. Aynı işlevi görebilirler veya gerçekleştirmeyebilirler. Bu duruma bir örnek, kediler ve balinalar tarafından paylaşılan ön ayak yapısıdır.
2. Analog yapılar - farklı organizmaların kökeni farklı olmasına rağmen benzer yapılar geliştirmesidir. Bu durumun ortaya çıkması, yakınsak evrim ile açıklanır. Çünkü bu canlılar, yakın bir ortak atadan miras alınmak yerine benzer bir ortamda evrimleşmişlerdir. Analog yapılar genellikle aynı veya benzer amaçlara hizmet ederler. Bu duruma bir örnek, yunusların ve köpekbalıklarının aerodinamik vücut şeklidir. Dolayısıyla, farklı atalardan evrimleşmiş olsalar da, musurlar ve köpekbalıkları aynı su ortamındaki evrimlerinin bir sonucu olarak benzer yapılar geliştirmişlerdir. Bu durum homoplazi olarak da bilinir.

Kullanımı

Karşılaştırmalı anatomi uzun zamandır evrim için bir kanıt olarak hizmet etmiştir. Günümüzde karşılaştırmalı genomik de evrim için kanıtlar sunmaya başlamıştır. Karşılaştırmalı anatomi ve karşılaştırmalı genomik, bize organizmaların ortak bir atayı paylaştığını gösterir.

Ayrıca karşılaştırmalı anatomi bilim adamlarına, anatomik yapılarının benzer özelliklerine göre organizmaları sınıflandırmada yardımcı olur.

Karşılaştırmalı anatominin yaygın bir örneği, kedilerin, balinaların, yarasaların ve insanların ön ayaklarındaki benzer kemik yapılarıdır. Tüm bu yapılar aynı temel parçalardan oluşur; yine de farklı işlevlere hizmet ederler. Yüzgeç gibi yüzmek için kullanılan bir yapıyı oluşturan iskelet parçaları, uçuş için daha uygun olan bir kanat oluşturmak için ideal olmayacaktır. Rastgele mutasyonlar ve doğal seleksiyon yoluyla, her organizmanın anatomik yapıları kademeli olarak kendi habitatlarına uyacak şekilde uyarlanır.