Homologia: algumas palavras de advertência

Esta é a continuação de uma nota anterior, na qual eu me propus discutir, de maneira breve e resumida, alguns erros conceituais comuns que têm surgido na atual e louvável tentativa de trazer alguns paradigmas da sistemática filogenética para o ensino médio (e, em alguns casos onde a sistemática filogenética é desconhecida, para o ensino superior). Naquela nota eu havia discutido o conceito de Apomorfia; nesta, me proponho a falar do conceito de homologia.

Para falar a verdade, o problema em relação à homologia não é proveniente de uma tentativa supostamente malsucedida de trazer conceitos da sistemática filogenética para o ensino da evolução; de fato, o problema é bem anterior ao advento da sistemática filogenética nas salas de aula e nos livros-texto. O conceito de homologia é ensinado de forma tão inadequada na maior parte dos livros didáticos do ensino médio que acaba se relacionando bem mais a um paradigma anterior a Darwin. Quando escrevi “na maior parte” estava apenas procurando evitar uma eventual injustiça, pois todos os livros didáticos que conheço e que já pude verificar trazem o conceito da mesma forma, indesculpavelmente incorreta.

Estruturas homólogas: as flores em diferentes espécies de antófitas (Fonte: Science Pholo Library)

Antes de prosseguir, é necessário aqui um aviso àqueles que conhecem sistemática filogenética, para evitar os comentários enfurecidos: o que vou explicar a seguir é bastante óbvio e já bem conhecido; contudo, por questões didáticas, uma das propostas deste Weblog é exatamente discutir e divulgar o óbvio. Além disso, pelo que foi exposto acima, convém reforçar aquilo que consideramos “óbvio” mas que, infelizmente, é deturpado no ensino médio ou universitário.

As palavras diferem um pouco de livro para livro. Mas, de maneira geral, essa seria uma definição comum de homologia no ensino médio:

Órgãos homólogos são órgãos que têm a mesma origem embrionária, mas que desempenham funções distintas.

Normalmente, seguida dessa definição, vem a definição de analogia, geralmente descrevendo que órgãos análogos são órgãos com origens embrionárias distintas mas com a mesma função. As frases são propositadamente opostas, e o aluno é tão massacrantemente forçado a decorar essas definições que muitos, mesmo depois de se depararem com a sistemática filogenética, continuam consciente ou inconscientemente mantendo a dicotomia “mesma origem, funções diferentes” / “origens diferentes, mesma função”.

Vamos, então, detalhar os problemas dessa definição:

1.      Em primeiro lugar, o conceito de homologia refere-se a uma estrutura, e não a um órgão. A cápsula bacteriana em duas bactérias dadas pode ser uma estrutura homóloga, da mesma forma que o ribossomo 80s em dois animais dados, ou a presença de uma bainha de mielina nos axônios. Todos os livros usam animais para exemplificar homologias, mas essas ocorrem considerando qualquer outro grupo de seres vivos: protozoários, fungos, plantas, bactérias etc. Além disso, o que é mais importante, estrutura não se refere apenas a características morfológicas, mas também a características bioquímicas, fisiológicas, comportamentais… Por exemplo, o espirro (como mecanismo de defesa) num humano e num cachorro é uma homologia.

2.      Uma vez que homologia refere-se a estruturas, e não a órgãos, não faz sentido algum falarmos em “mesma origem embrionária”. Não há origem embrionária da cápsula bacteriana, ou do ribossomo, ou de uma proteína como a hemoglobina, por exemplo. Quando dizemos que a presença de hemoglobina em um leão e em um ganso é uma homologia, não estamos nos referindo à origem embrionária do que quer que seja.

3.      Estruturas homólogas podem desempenhar funções diferentes mas, na maioria dos exemplos e dos cladogramas fornecidos, desempenham a mesmíssima função. O pâncreas em você e em seu vizinho são estruturas homólogas que têm a mesma função. Da mesma forma o tímpano do seu cachorro, de você, do gato da vizinha e do seu colega de trabalho têm a mesma função.

A coisa ficará bem mais simples e clara se fornecermos o conceito correto de homologia:

Homologia é uma semelhança por descendência.

O que isso quer dizer é bastante claro: Você e um colega seu possuem, ambos, fígado. Ou ainda, você e um colega seu possuem, ambos, uma proteína chamada colágeno. O compartilhamento dessa estrutura (o fígado, o colágeno etc…) se dá porque o ancestral comum a você e seu colega possuía essa estrutura. Ou seja, essa estrutura foi transmitida, a partir do ancestral, para a linhagem que vai até o seu colega e para a linhagem que vai até você.

Uma maneira mais simples de se compreender isso é pensarmos em uma bactéria, dividindo-se por septação (assexuadamente) para originar duas outras. Se a bactéria original possuía uma proteína, digamos a hexoquinase, e as duas bactérias filhas a possuem, a presença de hexoquinase nesses indivíduos é uma homologia.

Perceba, portanto, que para definir uma homologia não é necessário que os indivíduos envolvidos sejam de espécies distintas. Eu posso certamente dizer que a presença de vértebras em um humano e em um crocodilo é uma homologia, mas eu posso da mesma forma dizer que a presença de vértebras em dois humanos é uma homologia.

Tome especial cuidado para não confundir homologia com apomorfia. Esses termos não são sinônimos, e de forma alguma podem ser tratados como tal. Lembre-se que enquanto a definição de homologia é (relativamente…) fixa, a de apomorfia e plesiomorfia não é: uma apomorfia de um grupo pode ser uma plesiomorfia de um grupo menor, contido no primeiro.

Uma última palavra de advertência: Tudo que foi dito acima se refere mais à forma como o termo é abordado no ensino médio que no ensino universitário. Mas, nesse último, há equívocos? Apesar de no ensino universitário o termo homologia ser definido geralmente de forma adequada, é possível que haja uma pequena confusão, bem pouco conhecida. Quando se verifica uma semelhança entre dois organismos dados, faz-se uma hipótese de homologia, denominada homologia primária. Apenas quando confirmado que aquela estrutura é derivada do ancestral comum dos organismos dados eleva-se a homologia primária ao grau de homologia secundária, ou seja, uma homologia confirmada. Dessa forma, analogias (ou, mais adequadamente, homoplasias) podem ser homologias primárias cuja análise mostrou não poderem ser elevadas ao grau de homologias secundárias. Penso que, se um aluno universitário disser que uma analogia (homoplasia) é um tipo de homologia, muitos dirão que ele está enganado. E, no entanto, ele está correto.

4 comentários sobre “Homologia: algumas palavras de advertência

  1. Gerardo,
    Fui aluna sua no terceiro ano do ‘finado’ Geo.
    Eu ainda estou tentando medicina na UFC. Passei várias vezes na primeira fase, e ainda estou aqui, presa nessa vida de cursinho. Mas eu não vim falar de mim, só queria dizer que continuo estudando, e um dia procurando respostas para as minhas dúvidas ‘biológicas’, achei teu blog. Muito bom! Quando vi seu nome, já adicionei aos favoritos. Me ajudou e ainda vai ajudar, com certeza!
    Sucesso sempre!
    Abraço!

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