Homologie und Analogie | STARK erklärt
STARK Verlag
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0:00 Kennt ihr das auch? Manche Leute in der eigenen Verwandtschaft sind so seltsam, dass man sich fragt, ob man tatsächlich
0:05 mit denen verwandt ist. Auch in der biologischen Systematik geht es oft um Verwandtschaftsfragen. Allerdings dreht
0:12 es sich hier normalerweise eher um die Verwandtschaft zwischen verschiedenen Arten oder Gruppen.
0:19 [Musik] Will ein Biologe herausfinden, ob zwei Arten verwandt sind, ist ein wichtiger
0:28 Anhaltspunkt der Vergleich zwischen den Bauplänen, also dem Körperbau der betrachteten Lebewesen. Ursache für die
0:34 Ähnlichkeit eines Merkmals ist oft die Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahren. In diesen Fällen spricht man
0:40 von Homologien. Ähnlichkeiten können aber auch bei nicht näher verwandten Gruppen durch die
0:46 Wirkung ähnlicher Umweltbedingungen entstehen. Diese Entwicklung führt zu Analogien. Als Beweise für
0:52 Verwandtschaft können nur Homologien gelten. Sehen wir uns die Homologie und die Analogie doch jetzt mal genauer an
0:58 und schauen, wie man die beiden unterscheiden kann. Als Homolog bezeichnet man Organe und Strukturen
1:04 verschiedene Organismenarten, die aufgrund eines gemeinsamen Ursprungs über Einstimmungen in Aufbau und Lage
1:10 zeigen. Die Ähnlichkeit homologer Merkmale geht auf einen gemeinsamen Grundbauplan zurück, der in der DNA
1:17 verankert ist. Da sich die Grundbaupläne aber von einem gemeinsamen Vorfahren ausgehend oft unterschiedlich, also
1:23 divergent haben, können homologe Merkmale verschiedener Arten ganz unterschiedliche Funktionen und Aussehen
1:30 haben. Ein gutes Beispiel sind die Vordergliedmaßen der Wirbeltiere. Durch Anpassung an verschiedenste Lebensweisen
1:36 haben sich völlig unterschiedlich aussehende, aber natürlich immer noch homologe Strukturen entwickelt. Um
1:42 Homologien auch bei so stark abgewandelten Organen eindeutig erkennen zu können, wendet man die drei
1:48 sogenannten Homologiekriterien an. Dazu zählt das Kriterium der Lage. Strukturen sind dann homolog, wenn sie oder ihre
1:56 Einzelbestandteile im Körper der Organismen die gleiche Lage einnehmen. Ein Beispiel dafür sind die
2:01 Mittelhandknochen der Wirbeltiere. Nach dem Kriterium der Stätigkeit sind Strukturen homolog, wenn sie über eine
2:08 Reihe von Zwischenformen voneinander abgeleitet werden können. Die Entwicklung der einstrahligen Füße der
2:13 heutigen Pferde aus den fünfstrahligen Füßen früherer Vorfahren ist beispielsweise lückenlos
2:18 nachvollziehbar. Das Kriterium der spezifischen Qualität sagt aus, dass Strukturen homolog sind,
2:24 wenn sie sich aus vergleichbaren Teilstrukturen zusammensetzen und in zahlreichen Einzelheiten übereinstimmen.
2:31 Ein echt verblüffendes Beispiel sind Hachuppen und unsere Zähne, die in vielen Strukturen und dem Baumaterial
2:37 übereinstimmen. Schon wenn eines dieser Kriterien erfüllt ist, dürfen sich die
2:43 betrachteten Merkmale homolog nennen. Als Analogien bezeichnet man Organe und Strukturen verschiedener
2:49 Organismenarten, die keinen gemeinsamen Ursprung haben, aber durch konvergente Entwicklung eine ähnliche Gestalt und
2:56 Funktion annehmen. Zur konvergenten Entwicklung kommt es durch gleichen Selektionsdruck in ähnlichen oder
3:02 gleichen Lebensräumen. Analogien beruhen also nicht auf einem gemeinsamen Bauplan und geben deshalb keinen Hinweis auf
3:09 stammesgeschichtliche Verwandtschaftsbeziehungen. Eines der bekanntesten Beispiele für
3:13 eine Analogie sind die Grabschaufeln des Maulwurfs und der Maulwurfsgrille. Der Grundbauplan der Struktur ist beim
3:20 Wirbeltier Maulwurf und beim Insekt Maulwurfs Grille komplett unterschiedlich. Durch die Angepasstheit
3:26 an das Leben unter der Erde hat sich aber eine deutliche äußerliche und funktionelle Ähnlichkeit entwickelt.
3:32 Zumindest in der Biologie lassen sich Verwandtschaftsangelegenheiten also ganz gut klären. Fassen wir das Ganze noch
3:38 mal zusammen. Merkmale, die auf einen gemeinsamen Grundbauplan zurückgehen, bezeichnet man
3:43 als Homolog. Homologe Merkmale können sich divergent. Die drei Homologiekriterien sind das
3:50 Kriterium der Lage, das Kriterium der Kontinuität und das Kriterium der speziellen Struktur. Merkmale mit
3:57 anpassungsbedingt gleicher Funktion und ähnlichem Aussehen, aber unterschiedlichem Bauplan bezeichnet man
4:03 als analog. Eine solche gleichgerichtete, aber unabhängig voneinander verlaufende Entwicklung wird
4:08 konvergent genannt. Homologien können als Beweise für die Verwandtschaft verschiedener Gruppen gewertet werden.