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Aufgrund der Ähnlichkeit zwischen den beiden Begriffen und der Tatsache, dass sie dasselbe Präfix haben, sind Homologie und Homoplasie zwei Konzepte im Zusammenhang mit der Evolution, die oft verwechselt werden. Dieser Artikel versucht, die Unterschiede zwischen den beiden evolutionären Begriffen zu verdeutlichen.
Was ist Homologie?
Homologie ist ein Begriff, der die Ähnlichkeit zwischen phänotypischen Merkmalen von zwei oder mehr Arten beschreibt, die von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt werden. Dies bedeutet, dass ein homologes Merkmal ein gemeinsames Merkmal ist, das in zwei oder mehr Arten vorhanden ist, ein Merkmal, das in einer Ahnenart auftauchte und im Laufe der Zeit in allen Zwischenarten beibehalten wurde, die sich aus diesem Vorfahren entwickelten, bis sie die in der Gegenwart verglichene Art erreichten.
Beispiele für Homologien
Es gibt viele Beispiele für Homologien zwischen verschiedenen Arten. Eine davon ist die Knochenstruktur der Gliedmaßen von Wirbeltieren. Trotz der Tatsache, dass diese Gliedmaßen bei jeder Art sehr unterschiedliche Funktionen erfüllen und radikal unterschiedlich aussehen können, ist ihre Grundstruktur, dh die Knochenstruktur, aus der sie bestehen, im Wesentlichen gleich. Vom menschlichen Arm über die Pfote eines Hundes und den Flügel eines Vogels bis hin zur Brustflosse eines Wals haben alle Gliedmaßen denselben Knochensatz.
Ein weiteres Beispiel für Wirbeltierhomologie ist das Ende des Pferdefußes, das homolog zum Mittelfinger der menschlichen Hand ist.
Was ist Homoplasie?
Homoplasie hingegen bezieht sich auch auf gemeinsame Merkmale zwischen zwei oder mehr Arten; In diesem Fall entwickelten sich die Arten jedoch unabhängig voneinander. Das heißt, sie sind gemeinsame oder funktionell ähnliche Merkmale, die in evolutionär nicht verwandten Arten vorkommen. Homoplasien entstehen als evolutionärer Vorteil, der es verschiedenen Arten ermöglicht, sich an ähnliche Umgebungen anzupassen.
Beispiele für Homoplasien
So wie es eine Vielzahl von Beispielen für Homologien gibt, so ist dies auch bei Homoplasien der Fall. Vielleicht eines der anschaulichsten Beispiele sind die Augen. Eine Vielzahl unterschiedlicher und evolutionär nicht miteinander verbundener Arten haben Augen. Sie alle haben eine ähnliche Funktion, nämlich ihre Umgebung sehen zu können, aber die besondere Struktur der Augen bei verschiedenen Arten kann radikal unterschiedlich sein.
Ein weiteres Beispiel sind die Flügel, bei denen es sich um Strukturen handelt, die bei Vögeln, Chiroptera (Fledermäusen) und Insekten vorhanden sind. Es gibt viele Tierarten, die fliegen können und sie alle verdanken diese Fähigkeit ihren Flügeln. Flügel können jedoch in Struktur, Form und Zusammensetzung von einer Tierart zur anderen stark variieren. Die Flügel von Fledermäusen beispielsweise sind Membranen aus Haut und Bindegewebe, die sich zwischen den Fingern der oberen Extremitäten erstrecken. Bei Vögeln hingegen werden die Flügel durch die mit Federn besetzten oberen Extremitäten gebildet, die für die Unterstützung während des Fluges verantwortlich sind. Diese Federn bestehen aus Keratin. Bei Insekten dagegen
Unterschiede zwischen Homologie und Homoplasie
Wie wir sehen können, unterscheiden sich Homologie und Homoplasie unter mehreren Gesichtspunkten. Jeder dieser Unterschiede wird im Folgenden basierend auf unterschiedlichen Kriterien detailliert beschrieben.
Sie haben einen anderen Ursprung.
Homologien zwischen Arten und Homoplasien haben einen anderen evolutionären Ursprung. Homologien stammen von einem gemeinsamen Vorfahren von Arten mit homologen Merkmalen; Stattdessen entstehen Homoplasien unabhängig voneinander durch Evolution.
Die Ursachen sind unterschiedlich
Homoplasien treten bei verschiedenen Arten als Folge der Notwendigkeit auf, sich an ähnliche Umgebungen anzupassen. Zum Beispiel ist die Notwendigkeit zu fliegen, um Nahrung zu suchen oder im Winter zu wandern, eine der Kräfte, die die Entwicklung von Flügeln bei allen fliegenden Arten unterstützt hat. Die Fülle des Sonnenlichts auf der Erdoberfläche und seine Wechselwirkung mit der Materie ermöglichten vielen Arten die Entwicklung von Augen, während das völlige Fehlen von Licht auf dem Meeresboden dazu führte, dass andere Arten keine Augen brauchten.
Stattdessen wird Homologie dadurch verursacht, dass sie von einer gemeinsamen Art oder einem gemeinsamen Vorfahren stammen.
Sie entstehen aus verschiedenen Arten der Evolution
Da sie aus Merkmalen eines gemeinsamen Vorfahren bestehen, die bei der Differenzierung verschiedener Arten erhalten blieben, entstehen Homologien als Folge einer divergierenden Evolution, d. h. dank der Anhäufung von Unterschieden zwischen verwandten Populationen, die zur Speziation führen. Wenn es andererseits um Merkmale geht, die aus unabhängigen Evolutionspfaden hervorgegangen sind, die zu Ähnlichkeiten zwischen evolutionär nicht verwandten Arten geführt haben, entsteht Homoplasie aus konvergenter Evolution.
Homologe und homoplastische Merkmale unterscheiden sich in ihrer Struktur.
Homologe Merkmale können sehr unterschiedlich aussehen, haben aber eine sehr ähnliche innere Struktur, die normalerweise aus denselben Struktureinheiten besteht. Dies ist eine Folge der Tatsache, dass es sich um Merkmale handelt, die von demselben Vorfahren stammen, sich aber langsam auf unterschiedliche Weise entwickelt und verändert haben, was wiederum zu verschiedenen Arten geführt hat.
Andererseits haben homoplastische Merkmale oder Homoplasien Funktionen und Erscheinungen, die sehr ähnlich sein können, aber strukturell sehr unterschiedlich sind. Ein Beispiel hierfür sind, wie oben erwähnt, die Flügel, die in Form, Größe und Struktur sehr unterschiedlich sein können, aber alle der Anpassungsfunktion für den Dauerflug dienen.
Sie sind genetisch unterschiedlich
Da es sich um phänotypische Merkmale desselben gemeinsamen Vorfahren handelt, sind homologe Merkmale normalerweise von einer Art zur anderen genetisch sehr ähnlich. Zum Beispiel hat der Satz von Genen, die für die Knochenstruktur einer menschlichen Hand kodieren, eine sehr ähnliche genetische Sequenz wie die Gene, die für die Brustflosse eines Wals kodieren. Tatsächlich ist dies eine Möglichkeit, zu erkennen und zu unterscheiden, wenn wir uns in Gegenwart homologer Merkmale zwischen zwei Arten befinden. Wenn die DNA-Sequenz für dieses Merkmal bei beiden Arten sehr ähnlich ist, handelt es sich wahrscheinlich um einen Fall von Homologie.
Bei der Homoplasie ist dies nicht der Fall. Die DNA-Sequenzen, die für homoplastische Merkmale kodieren, entwickeln sich auf natürliche und unabhängige Weise in genetisch nicht verwandten Arten und sind oft radikal unterschiedlich.
Zusammenfassung der Unterschiede zwischen Homologie und Homoplasie
Die folgende Tabelle fasst die im vorherigen Abschnitt erläuterten Unterschiede zwischen Homologie und Homoplasie zusammen.
| Kriterium | Homologie | Homoplasie |
| Definition | Ähnlichkeiten zwischen zwei oder mehr Arten, die sich aus einem gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben. | Ähnlichkeiten zwischen zwei oder mehr Arten, die sich nicht unabhängig voneinander entwickelt haben. |
| Herkunft | Sie stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab. | Sie stammen nicht von einem gemeinsamen Vorfahren ab. |
| Ursache oder Vorkommnis | Sie erscheinen als Ergebnis einer evolutionären Beziehung. | Sie treten als Folge der Anpassung an ähnliche Umweltbedingungen auf. |
| Art der Entwicklung | Sie erscheinen durch divergente Evolution. | Sie erscheinen durch konvergente Evolution. |
| Struktur | Der Grundaufbau ist ähnlich. | Die Basisstruktur ist nicht notwendigerweise ähnlich. |
| Funktion | Homologe Merkmale können ähnlichen Funktionen dienen oder nicht. | Homoplastische Merkmale erfüllen immer ähnliche Funktionen. |
| Genetik | Homologe Merkmale haben sehr ähnliche genetische Sequenzen. | Homoplastische Merkmale haben unterschiedliche genetische Sequenzen. |
| Beispiel | Wirbeltierglieder sind Beispiele für Homologien, die von demselben gemeinsamen Vorfahren abstammen. | Die Augen sind Beispiele für Homoplasien, die bei vielen Arten vorhanden sind, die keine gemeinsamen Vorfahren haben. |
Verweise
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