Questão de Biologia — Filogenia e Cladogramas — FGV 2024

Estruturas homólogas e análogas: asas de morcegos e aves

Gabarito: letra D. As asas de morcegos (mamíferos) e de aves são estruturas análogas, pois exercem a mesma função (voo) mas não derivam de um ancestral comum que já possuía asas — o ancestral comum de aves e mamíferos não tinha asas. A alternativa D é a única que combina corretamente o conceito (análogas) com a justificativa (ausência no ancestral comum).

O que distingue estruturas homólogas de análogas é a origem evolutiva, não a função. Estruturas homólogas compartilham a mesma origem embrionária e derivam de uma condição presente em um ancestral comum — mesmo que exerçam funções diferentes. O clássico exemplo é o membro anterior dos vertebrados: o braço humano, a asa da ave e a nadadeira da baleia têm a mesma origem, mas funções distintas. Já as estruturas análogas têm a mesma função, mas origens evolutivas independentes — não derivam de um ancestral comum que já possuía aquela estrutura. É exatamente o caso das asas de morcegos e aves: ambos voam, mas o ancestral comum de mamíferos e aves não tinha asas. As asas surgiram independentemente em cada linhagem, por evolução convergente — a pressão seletiva do voo moldou estruturas semelhantes a partir de membros anteriores que já existiam, mas que não eram asas.

A árvore filogenética do enunciado mostra que aves e mamíferos (incluindo morcegos) divergem de um ancestral comum que não possuía asas. O nó que une aves e mamíferos é anterior ao surgimento das asas em cada grupo. Por isso, as asas não estão presentes no ancestral comum — elas apareceram depois, em cada linhagem separadamente. Esse é o critério decisivo: se a estrutura não está no ancestral comum, ela é análoga (ou, se for homóloga, precisa estar presente no ancestral comum).

A pegadinha da banca está em inverter a relação entre função e origem. Muitos candidatos associam "mesma função" a "homólogas", mas o conceito de homologia é puramente filogenético: depende da origem comum, não da função. A função semelhante é justamente o que caracteriza estruturas análogas quando a origem é independente. Guarde a fronteira: homólogas = mesma origem (mesmo ancestral); análogas = mesma função (origens independentes). É exatamente nessa fronteira que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que as asas são homólogas porque derivam de uma condição presente em um ancestral comum. O erro está em classificar como homólogas estruturas que não estavam presentes no ancestral comum de aves e mamíferos. O ancestral comum não tinha asas — elas surgiram independentemente em cada linhagem. Portanto, são análogas, não homólogas.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Diz que as asas são análogas porque realizam a mesma função e foram herdadas de um ancestral comum. Há uma contradição interna: se foram herdadas de um ancestral comum, seriam homólogas, não análogas. O conceito de analogia exige origens independentes, não herança comum. A primeira parte (mesma função) está correta, mas a justificativa (herdadas de ancestral comum) é exatamente o oposto do que define analogia.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que as asas são homólogas porque não são derivadas de uma característica presente em um ancestral comum. Isso inverte completamente o conceito: homologia exige ancestral comum. Se não derivam de ancestral comum, são análogas. A alternativa erra tanto na classificação (homólogas) quanto na justificativa (ausência de ancestral comum), que é o critério de analogia.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Classifica corretamente as asas como análogas e justifica com o critério filogenético: não estão presentes no ancestral comum de aves e mamíferos. O ancestral comum não tinha asas; elas surgiram por evolução convergente em cada linhagem, adaptadas à mesma função (voo). É a única alternativa que alinha conceito e justificativa corretamente.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Diz que as asas são homólogas porque estão adaptadas para realizar a mesma função. O erro está em usar a função como critério de homologia. Homologia é definida por origem comum, não por função. Estruturas com a mesma função e origens independentes são análogas. A adaptação à mesma função é justamente o que caracteriza analogia, não homologia.

Gabarito: letra D