La fisiologia comparata è una branca della scienza che esplora le somiglianze e le differenze tra gli esseri viventi e il loro funzionamento. Come area di ricerca, la fisiologia comparata è una sottoclasse della fisiologia: lo studio dei processi funzionali degli organismi viventi. La disciplina stessa incorpora molti ambiti scientifici divergenti, tra cui l’evoluzione, gli studi ambientali e l’archeologia.
Una combinazione di necessità e curiosità ha dato origine alla fisiologia comparata. I medici avevano bisogno di nuovi modi per trattare i pazienti umani, quindi gli animali che condividevano molte caratteristiche con gli umani erano un’area matura per la ricerca. Così è nato il Principio Krogh, che impone l’uso di esseri viventi facilmente accessibili per rispondere a domande scientifiche o mediche. Alla fine, questo uso pratico per i confronti è sbocciato in una curiosità scientifica generale riguardo alle somiglianze e alle divergenze tra le varie specie animali.
I fisiologi comparati studiano e confrontano un’ampia gamma di funzioni negli organismi. Quasi ogni parte del corpo di un organismo serve per un uso importante e quasi tutti gli organismi viventi condividono bisogni di base come il cibo, la respirazione, il controllo della temperatura interna e il sostentamento del cuore. Studiando i processi che guidano queste esigenze, come gli scambi cellulari e la circolazione sanguigna, i ricercatori possono raccogliere una grande quantità di informazioni comparative.
In un certo senso, le relazioni definiscono la fisiologia comparata. Al livello più elementare, questo campo è uno studio della relazione tra una creatura vivente e il proprio corpo. Si possono ottenere confronti adeguati solo quando lo scienziato comprende come il corpo fisico di ciascun organismo gli consente di svolgere le azioni essenziali per la vita quotidiana. La componente fisiologica della fisiologia comparata può quindi variare dallo studio di come gli organismi usano gli arti o altre appendici per spostarsi a come gli organismi respirano.
Un altro aspetto importante della fisiologia comparata è la relazione tra gli organismi e il loro ambiente, o ecofisiologia. Lo stesso ambiente fisico può esercitare effetti molto diversi su organismi divergenti. Un pesce, ad esempio, avrà un esito molto più cupo in un ambiente desertico che nel suo habitat naturale, l’acqua. Al contrario, una lucertola terrestre acclimatata a climi più rigidi sarebbe mal equipaggiata per affrontare un ambiente acquatico a causa della sua composizione anatomica. In quanto tale, l’ecofisiologia e il suo studio degli aspetti dell’adattamento possono offrire una migliore comprensione di tutti i gruppi animali nella fisiologia comparata.
Un’area particolare della fisiologia comparata ha ricevuto nel tempo maggiore attenzione: l’uso di metodi comparativi filogenici. Gli scienziati utilizzano questi metodi per esaminare potenziali relazioni evolutive tra diversi organismi viventi e per documentare eventuali cambiamenti significativi che un particolare gruppo di animali può aver subito dal suo inizio. I ricercatori possono studiare le somiglianze fisiche tra determinati organismi o come alcuni organismi hanno sviluppato parti funzionali simili, come polmoni o branchie per scopi respiratori. Di conseguenza, lo studio potrebbe scoprire antenati comuni tra specie diverse e consolidare un legame evolutivo. L’esame dei resti fossili e di altre prove archeologiche può anche aiutare i fisiologi comparati a capire come un gruppo di animali è cambiato e si è adattato dai tempi antichi fino all’era attuale.