אנטומיה השוואתית

אנטומיה השוואתית היא חקר הדמיון וההבדלים באנטומיה של מינים שונים. תחום חקר זה קשור קשר הדוק לביולוגיה אבולוציונית ולפילוגנטיקה (אבולוציה של מינים). מדע זה החל בתקופה הקלאסית, והמשיך לתקופת העת החדשה המוקדמת עם עבודתו של פייר בלון שציין את קווי הדמיון שבין שלדים של ציפורים ושל בני אדם. אנטומיה השוואתית סיפקה ראיות למוצא משותף, וסייעה בסיווג של בעלי חיים. החקירה האנטומית הראשונה שאינה הליך כירורגי או רפואי מיוחסת לאלקמאון מקרוטון. לאונרדו דה וינצ'י רשם הערות בנוגע למאמר אנטומי שתכנן לכתוב שבו התכוון להשוות את ידיהם של בעלי חיים שונים כולל דובים. פייר בלון, חוקר טבע צרפתי יליד 1517, ערך מחקר וקיים דיונים על עוברי דולפינים וכן על ההשוואות בין שלדי ציפורים לשלדים של בני אדם. המחקר שלו היווה פרצת דרך שהובילה לבסוף לאנטומיה ההשוואתית המודרנית. בערך באותה העת, אנדריאס וסליוס החל לבצע מחקר משלו. אנטומיסט צעיר ממוצא פלמי שהתפרסם בזכות תרשימיו המדויקים ומושכי העין, הוא חקר ותיקן באופן שיטתי את הידע האנטומי של הרופא היווני גאלן. הוא שם לב שרבות מהתצפיות של גאלן אף לא התבססו על בני אדם ממשיים. במקום זאת, הם התבססו על בעלי חיים כמו קופי אדם, קופים ושוורים. גאלן אף הפציר בתלמידיו ללמוד בשיטה הזו, כתחליף לשלדי אדם, כפי שצוטט על ידי אדוארד טייסון: "אם אתה לא יכול למצוא אף אחד מאלה, נתח קוף, צפה בזהירות בכל עצם..." אחר כך הוא ייעץ באיזה סוג של קופי אדם לבחור, שהאנטומיה שלהם הדומה ביותר לשל האדם, וסיכם: "צריך לדעת את המבנה של כל העצמות או בגוף האנושי או של קופים; העדיפות היא לדעת את שניהם; ואז לעבור לאנטומיה של השרירים." עד לאותה נקודה, גאלן ותורתו היו הסמכות על האנטומיה האנושית. האירוניה היא שגאלן עצמו הדגיש את העובדה שצריך לעשות תצפיות עצמאיות ולא להסתמך על תצפיותיו של אחר, אבל עצה זו אבדה במהלך התרגומים הרבים של עבודתו. כאשר וסאליוס החל לחשוף את הטעויות הללו, רופאים אחרים באותה התקופה החלו לסמוך על תצפיותהם יותר מאשר אלה של גאלן. תצפית מעניינת שנעשתה על ידי כמה מהרופאים הללו הייתה נוכחותם של מבנים הומולוגיים במגוון רחב של בעלי חיים, ביניהם בני אדם. תצפיות אלה שימשו מאוחר יותר את דרווין כאשר הוא הגה את תיאורית הברירה הטבעית. אדוארד טייסון, נחשב למייסד האנטומיה ההשוואתית המודרנית. מחקריו הובילו לפרצות דרך מדעיות, אחד ממחקריו קבע לראשונה כי לווייתנים ודולפינים הם, למעשה, יונקים. כמו כן, הוא הגיע למסקנה ששימפנזים דומים יותר לבני אדם מאשר לקופים בגלל זרועותיהם. אנטומיסט נוסף שביצע השוואות בין בעלי חיים שונים, כולל ציפורים, היה מרקו אורליו סברינו, בספרו, Zootomia democritaea, אחת היצירות הראשונות של אנטומיה השוואתית. במאה ה-18 וה-19, אנטומיסטים גדולים כמו ז'ורז' קיווייה, ריצ'רד אוון ותומאס הנרי האקסלי חוללו מהפכה בהבנתנו את המבנה הבסיסי וסיסטמטיקה של בעלי חוליות, וסללו את הבסיס לעבודתו של צ'ארלס דרווין על אבולוציה. דוגמה לחוקר אנטומיה השוואתית מהמאה ה-20 הוא ויקטור נגוס, שעבודתו חקרה את המבנה והאבולוציה של הגרון. עד להופעת טכניקות גנטיות כמו ריצוף DNA, אנטומיה השוואתית יחד עם אמבריולוגיה היו הכלים העיקריים להבנת הפילוגנטיקה. שני מושגים עיקריים של אנטומיה השוואתית הם: מבנים הומולוגיים – מבנים (חלקי גוף/אנטומיה) הדומים בין מינים שונים מכיוון שלמינים יש מוצא משותף והתפתחו, בדרך כלל בצורה מתפצלת, מאב קדמון משותף. הם עשויים או לא לבצע את אותה הפונקציה. דוגמה לכך היא מבנה הגפיים הקדמי המשותף לחתולים ולווייתנים, המשמשים למטרות שונות. מבנים אנלוגיים – מבנים דומים באורגניזמים שונים שמקורם באבולוציה מתכנסת, הם התפתחו בסביבה דומה, ולא עברו בירושה מאב קדמון משותף. הם בדרך כלל משרתים את אותן המטרות או מטרות דומות. דוגמה לכך היא צורת הגוף דמוית הטורפדו של פוקנים וכרישים. אז אף על פי שהם התפתחו מאבות קדמונים שונים, פוקנים וכרישים פיתחו מבנים מקבילים כתוצאה מהאבולוציה שלהם באותה סביבה מימית. תופעה זו נקראת הומופלסיה. אנטומיה השוואתית שימשה זה מכבר כראיה למוצא משותף, כעת מצטרפת לתפקיד זה על ידי גנומיקה השוואתית; הדמיון האנטומי מצביע על כך שאורגניזמים חולקים אב קדמון משותף. השוואה זו מסייעת למדענים בסיווג אורגניזמים על סמך מאפיינים דומים של המבנים האנטומיים שלהם. דוגמה נפוצה לאנטומיה השוואתית היא מבני העצם הדומים בגפיים הקדמיות של חתולים, לווייתנים, עטלפים ובני אדם. כל הנספחים הללו מורכבים מאותם חלקים בסיסיים; עם זאת, הם משרתים פונקציות שונות לחלוטין. חלקי השלד היוצרים מבנה המשמש לשחייה, כמו סנפיר, לא יהיו אידיאליים ליצירת כנף, המתאימה יותר לטיסה. אחד ההסברים לדמיון בהרכב הקדמי של הגפיים למרות השימושים השונים לחלוטין בפועל אצל האורגניזם, הוא תהליך הברירה טבעית. באמצעות מוטציות אקראיות וברירה טבעית, המבנים האנטומיים של כל אורגניזם השתנו מעט בהדרגה כדי להתאים לבית הגידול שלו. קרל ארנסט פון באר, תיאר את הכללים על פיהם מתפתחים מאפיינים ייחודיים אשר שונים באופן משמעותי מההומולוגיה הכללית בספרו, כללים אלו נקראו לבסוף על שמו. קלדיסטיקה פילוגנטיקה פיטר לו, קינגה מולנר, גאורגי קריסקה, Atlas of Animal Anatomy and Histology, Springer, 2016, ISBN 978-3-319-25172-1. (באנגלית) ליבי הנריאטה היימן, Hyman's Comparative Vertebrate Anatomy, University of Chicago Press, 1992, ISBN 978-0-226-87013-7. (באנגלית) גזה זבוריי, זולט קובאץ', גאורגי קריסקה, קינגה מולנר, זולט פאלפיה, Atlas of Comparative Sectional Anatomy of 6 invertebrates and 5 vertebrates, Springer Science & Business Media, 2011, ISBN 978-3-211-99763-5. (באנגלית) מדיה וקבצים בנושא אנטומיה השוואתית בוויקישיתוף אנטומיה השוואתית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Gaucher EA, Kratzer JT, Randall RN (בינואר 2010). "Deep phylogeny--how a tree can help characterize early life on Earth". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2 (1): a002238. doi:10.1101/cshperspect.a002238. PMC 2827910. PMID 20182607. {{cite journal}}: (עזרה) National Academy of Sciences (US) (22 באפריל 1999). Science and Creationism. doi:10.17226/6024. ISBN 978-0-309-06406-4. PMID 25101403. {{cite book}}: (עזרה) Blits KC (באפריל 1999). "Aristotle: form, function, and comparative anatomy". 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. {{cite journal}}: (עזרה) Bean, Jacob; Stampfle, Felice (1965). Drawings from New York Collections I: The Italian Renaissance. Greenwich, CT: Metropolitan Museum of Art. p. 28. Gudger EW (1934). "The Five Great Naturalists of the Sixteenth Century: Belon, Rondelet, Salviani, Gesner and Aldrovandi: A Chapter in the History of Ichthyology". Isis. 22 (1): 21–40. doi:10.1086/346870. Mesquita ET, Souza Júnior CV, Ferreira TR (במרץ 2015). "Andreas Vesalius 500 years--A Renaissance that revolutionized cardiovascular knowledge". Revista Brasileira de Cirurgia Cardiovascular. 30 (2): 260–5. doi:10.5935/1678-9741.20150024. PMC 4462973. PMID 26107459. {{cite journal}}: (עזרה) Edward Tyson, Orang-Outang..., 1699, p. 59. Caldwell R (2006). "Comparative Anatomy: Andreas Vesalius". University of California Museum of Paleontology. אורכב מ-המקור ב-23 בנובמבר 2010. נבדק ב-17 בפברואר 2011. {{cite web}}: (עזרה) Kardong KV (2015). Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution. New York: McGraw-Hill Education. pp. 15–16. ISBN 978-0-07-802302-6. Hardison RC (בנובמבר 2003). "Comparative genomics". PLOS Biology. 1 (2): E58. doi:10.1371/journal.pbio.0000058. PMC 261895. PMID 14624258. {{cite journal}}: (עזרה) Campbell NA, Reece JB (בפברואר 2002). Biology (6th ed.). San Francisco, CA: Benjamin Cummings. pp. 438–439. ISBN 978-0-8053-6624-2. OCLC 1053072597. {{cite book}}: (עזרה)