Fisiologia Comparada

A fisiologia comparativa é uma subdisciplina da fisiologia que estuda e explora a diversidade de funções funcionais de vários tipos de organismos. Está intimamente relacionado com a fisiologia evolutiva e a fisiologia ambiental.

O que você vê?

Para simplificar, vemos um aumento na complexidade do sistema digestivo dos vertebrados à medida que avançamos nas classes . É importante lembrar que passando da Classe Agnatha para a Classe Chondrichthyes para a Classe Osteichthyes etc. estamos nos aproximando do presente. A classe Agnatha apareceu ~ 550 milhões de anos atrás, enquanto a classe mais jovem (Aves) apareceu apenas ~ 65 milhões de anos atrás - que é um período de 500 milhões de anos de mutação, adaptação, fracasso e sucesso.

O que significa essa complexidade?

Para simplificar novamente – à medida que o sistema digestivo se torna mais complexo, a disponibilidade de fontes de alimentos aumenta. Por exemplo, o sistema digestivo de Agnathan não é muito mais do que um esôfago. Eles não têm estômago para quebrar proteínas ou pedaços maiores de comida (eles nem têm mandíbulas para mastigar e quebrar mecanicamente os alimentos!). Portanto, os Agnathans são extremamente limitados em termos de dieta. No entanto, subindo uma classe, vemos a formação de um estômago , que não é mais do que uma curva em forma de U no intestino. Ainda assim, ácidos/enzimas podem quebrar carne e proteína. A classe Chondrichthyes (Tubarões, Patins, Raias, Ratfish) ainda tem mandíbulas para mastigar e rasgar carne.

Avanço rápido para a Classe Mammalia e vemos um sistema mais “completo”. Ou seja, temos glândulas salivares (que umedecem e decompõem os alimentos), um estômago que é completamente separado, um intestino longo (que aumenta a quantidade de nutrientes absorvidos), juntamente com um pâncreas, fígado, vesícula biliar – todos os quais liberam enzimas para quebra de amido e gorduras. Nosso sistema digestivo mudou – os mamíferos podem acessar uma variedade muito maior de fontes de alimentos, somos capazes de digerir mais e somos mais eficientes nisso. Alguns mamíferos podem até quebrar a celulose – um material vegetal através de estruturas especializadas chamadas rúmen ou ceco.Os humanos costumavam ter um ceco, mas desde então foi reduzido ao apêndice agora vestigal ( outra oportunidade para discutir a evolução dos sistemas digestivos).

Aves de classe não têm dentes, mas têm uma moela – um órgão muscular que usava cascalho para ajudar a triturar os alimentos. Assim, embora as aves não possam quebrar mecanicamente (ou seja, mastigar) sua comida , elas desenvolveram uma estratégia que imita o processo.

Todas essas mudanças permitiram que os vertebrados colonizassem novos nichos (habitats) e, portanto, vemos um aumento na diversidade de espécies. A diversidade do sistema digestivo por si só prevê a diversidade do subfilo como um todo!

O sistema circulatório:

Figura 2: Sistemas circulatórios comparativos

O que você vê?

Que grande transição evolutiva foi facilitada pelo circuito pulmonar (visto pela primeira vez em anfíbios)? Como essa transição levou a um aumento na diversidade de vertebrados?

A evidência de uma tendência evolutiva pode ser vista na Classe Reptilia – o que é isso?

Tanto a Classe Aves quanto a Classe Mammalia desenvolveram quatro corações com câmaras (linhagens separadas). A tendência para a eficiência pode ser notada.

Tegumento:

Que adaptações podem ser observadas nas escalas? (Agnatha não tinha escalas, mas muitas outras classes sim – como as escalas mudaram em cada classe e como isso se relaciona com o ambiente?)

Tanto as penas quanto o cabelo evoluíram para o mesmo propósito – qual era esse propósito? (Dica: o voo foi secundário) Ambos permitiram a colonização de novos habitats – quais eram esses habitats?

Cefalização:

Figura 3: Cefalização comparativa

Este é mais desafiador, pois não discutimos ativamente em sala de aula. No entanto, vemos um claro desenvolvimento do cérebro anterior e posterior. Pense no cuidado parental e na gestação dos mamíferos – isso facilitou o crescimento e o desenvolvimento do cérebro e permitiu a socialização, a linguagem e muitos outros processos necessários para a sobrevivência e manipulação do nosso ambiente.

Embriologia:

Figura 4: Embriologia comparativa

O que você vê?

Este é um pouco diferente – não vemos (ou muito pouca diferença) nos primeiros estágios embrionários dos vertebrados. Isso nos mostra uma semelhança entre os vertebrados e a diversificação que surge ao longo do desenvolvimento de cada um. Vemos cada uma das quatro características dos nossos cordados em cada uma delas (embora estas sejam perdidas principalmente durante o desenvolvimento!

Fonte: https://blogs.ubc.ca/mrpletsch/2017/04/10/comparative-vertebrate-physiology-long-answer-test-review/