Homologie und Analogie
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Homologie
Eine Homologie liegt vor, wenn die zu vergleichenden Lebewesen ähnliche Grundbaumuster wie z.B. bei den Extremitäten festzustellen ist. Die Homologie ist ein Hinweis auf gemeinsame Vorfahren unterschiedlicher Arten. Abwandlungen von Grundbaumuster sind Anpassungen der unterschiedlichen Funktionen.
Homologiekritieren
Diese Kritieren müssen erfüllt sein, damit man eindeutig eine Homologie feststellen kann:
Kriterium der Lage
Zu unterschuchendes Organ befindet sich bei beiden Arten an der gleichen Stelle im Körper.
Beispiele:
- Innerhalb der Klasse der Wirbeltiere gilt ähnliches für die Verdauungsorgane, die sich in Mund - Speiseröhre - Magen - Darm - After gliedern lassen.
- Innerhalb der Klasse der Insekten erfüllen die verschieden gestalteten Insektenbeine das Kriterium der Lage.
Kriterium der Spezifischen Qualität und Struktur
Material oder Feinbau des Organs stimmen überein.
Beispiel:
- Nach dem Homologiekriterium der spezifischen Qualität sind der menschliche Zahn und die Hautschuppe eines Hais homolog, weil die äußerste Schicht aus Zahnschmelz und die darunterliegende Schicht aus Dentin besteht.
Kriterium der Stetigkeit
Organe sind dann homolog, wenn sie trotz unterschiedlicher Lage durch Zwischenformen, die sich homologisieren lassen, in Verbindung gebracht werden können.
Beispiel:
- Bestimmte Teile des Blutgefäßsystems (Halsschlagader) von Säugetieren lassen sich aufgrund von Embryonalstadien mit den Kiemenbogenarterien der Fische homologisieren.
Rudimente und Atavismen
Rudimente: Rudimente sind ehemals funktionstüchtige Organe die in Lebewesen vorkamen, die im Verlauf der Evolution ihre Funktion verloren haben. Umgekehrt bringen Rudimente wichtige Hinweise auf ihre Abstammung.
Beispiele:
- Weisheitszähne beim Menschen
- Fellbeharrung beim Menschen
Atavismen: Durch Mutationen treten Merkmale auf, die nur von Vorfahren der Art bekannt sind.
Beispiele:
- Angewachsener Zeh bei Pferden an der Hufe.
- Verlängerung des Steißbeines beim Menschen
Embryonale Zwischenformen
(Siehe mehr im Hauptartikel: Belege aus der Embryologie)
Während des embryonalen Entwicklungsprozesses werden Homologien zu spezifischen Arten sichtbar, die allerdings nur von vorübergehender Dauer sind und beim endgültig entwickelten Lebewesen nicht mehr feststellbar sind. So hatte insbesondere Ernst Haeckel erkannt, dass jeder Mensch während seiner embryonalen Entwicklung eine stammesgeschichtliche „Evolution“ durchläuft.
Beispiele:
- Der menschliche Embryo weist in einem bestimmten Entwicklungsstadium eine Kiemenspalte (Kiemenanlage) und damit eine unverkennbare Ähnlichkeit mit den Fischen auf, die später wieder verschwindet.
- Der Vogelflügel ist mit der Hand des Menschen homologisierbar, da der Vogelembryo noch eine Hand mit fünf Fingern aufweist, die im Laufe seiner Entwicklung durch Verschmelzung und Reduktion umgebaut werden.
Übergangsformen in der Verhaltensforschung
(Siehe mehr im Hauptartikel: Belege aus der Verhaltensforschung)
Auch ähnliche Verhaltensweisen können homolog sein, wie speziell die ethologische Forschung herausgearbeitet hat.
Beispiele: das angeborene Balzverhalten innerhalb verwandter Vogelgruppen, etwa von verschiedenen Entenarten.
Fachbegriffe für die Homologie
- Progressionsreihe: In der Stammesgeschichte entwickeln sich z.B. Orange vom Einfachen zum Komplexen Organ.
- Regressionsreihe: In der Stammesgeschichte reduzieren sich z.B. Organe vom Komplexen zum Einfachen Organ.
Analogie
Eine Analogie liegt vor, wenn kein ähnlicher Grundbauplan, aber eine ähnliche Struktur auf Grundlage der gleichen Funktionen und ähnlicher Umwelteinflüsse vorliegt. (Siehe auch Konvergente Entwicklung)
Beispiele:
- die Grabbeine von Maulwurfsgrillen (Insekten) und Maulwürfen (Säugetiere)
- die Flügel von Vögeln, Fledertieren und Flugsauriern.
- die papageienartigen Schnäbel bei Kopffüßern und Papageien
- die entenartigen Schnäbel bei Enten, Schnabeltieren und Entenschnabelsauriern
- der schlangenförmige Körperbau bei Aalen, Blindschleichen und Schlangen.
Die Analogie ist kein Hinweis auf gemeinsame Vorfahren!
Homologie vs. Analogie
- Homolog sind Strukturen, die sich auf einen gemeinsamen Bauplan zurückführen lassen. Beispiel: Die Vorderflossen eines Delfins und die Vorderbeine eines Elefanten sind bezüglich des Skelettes homolog, da die Reihenfolge der Knochen, also Oberarmknochen, Elle und Speiche etc. gleich geblieben ist. Einem fast gleichen Bauplan steht eine ganz andere Funktion gegenüber.
- Analog sind Strukturen, die sich nicht auf einen gemeinsamen Bauplan zurückführen lassen. Ihre ähnliche Ausprägung wird durch Konvergenz erklärt. Beispiel: Die Flügel der Vögel und der Fledermäuse, sind bezüglich der Tragfläche – Federn bzw. Flughaut – analog. Die Fledermäuse haben ihre Flughaut jedoch zwischen den Fingern ihrer Vordergliedmaßen aufgespannt, die Vögel fliegen mit der gesamten Schwinge, also dem Arm mit den Federn. Einer Funktionsgleichheit liegt ein ganz anderer Bauplan zu Grunde.
Die analogen Körperstrukturen oder Verhaltensweisen erfüllen bei den verschieden Lebewesen die gleiche Funktion und sind somit gleich, jedoch nicht auf gemeinsame Vorfahren zurückzuführen. Vereinfacht ausgedrückt sind homologe Merkmale ursprungsgleich, analoge Merkmale funktionsgleich.
