Estudos comparativos de animais forneceram evidências muito fortes a favor da teoria de Darwin. Em muitos tipos diferentes de vertebrados, por exemplo, estão presentes os mesmo ossos, indicando o seu passado evolutivo. Assim, os membros anteriores ilustrados na figura são todos constituídos pela mesma estrutura óssea básica, com modificações num determinado sentido na asa do morcego e em outro sentido na perna do gato. Estes ossos designam-se por homólogos nos diferentes vertebrados; ou seja, têm a mesma origem evolucionária, mas diferem na forma e função que desempenham. Em contraste, as estruturas análogas, tais como as asas de um pássaro e as de uma borboleta, têm as mesma função, mas diferente origem evolucionária.
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