Der Unterschied zwischen Homologie und Homoplasie

Zwei gebräuchliche Begriffe, die in der Evolutionswissenschaft verwendet werden, sind Homologie und HomoplasieObwohl diese Begriffe ähnlich klingen (und tatsächlich ein gemeinsames sprachliches Element haben), unterscheiden sie sich in ihrer wissenschaftlichen Bedeutung erheblich. Beide Begriffe beziehen sich auf Sätze biologischer Merkmale, die von zwei oder mehr Arten geteilt werden (daher das Präfix Homo), aber ein Begriff gibt an, dass das gemeinsame Merkmal von einer gemeinsamen Vorfahrenart stammt, während der andere Begriff sich auf ein gemeinsames Merkmal bezieht, das sich bei jeder Art unabhängig entwickelt hat.

Der Begriff Homologie bezieht sich auf biologische Strukturen oder Eigenschaften, die ähnlich oder gleich sind. Diese Merkmale treten bei zwei oder mehr verschiedenen Arten auf, wenn diese Merkmale auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgeführt werden können. Ein Beispiel für Homologie sind die Vorderbeine von Fröschen, Vögeln, Kaninchen und Eidechsen. Obwohl diese Gliedmaßen bei jeder Art ein anderes Aussehen haben, teilen sie alle den gleichen Knochensatz. Dieselbe Anordnung von Knochen wurde in Fossilien einer sehr alten ausgestorbenen Art identifiziert.

Homoplasie hingegen beschreibt eine biologische Struktur oder Eigenschaft, die zwei oder mehr verschiedene Arten gemeinsam haben und die nicht von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurde. Eine Homoplasie entwickelt sich unabhängig voneinander, normalerweise aufgrund natürlicher Selektion in ähnlichen Umgebungen oder weil sie dieselbe Art von Nische ausfüllt wie die anderen Arten, die ebenfalls dieses Merkmal aufweisen. Ein häufig genanntes Beispiel ist das Auge, das sich bei vielen verschiedenen Arten unabhängig voneinander entwickelte.

Homologie ist ein Produkt von divergierende Entwicklung. Dies bedeutet, dass sich eine einzelne Vorfahrenart zu einem bestimmten Zeitpunkt in ihrer Geschichte in zwei oder mehr Arten aufteilt oder davon abweicht. Dies geschieht aufgrund einer natürlichen Selektion oder einer Isolation der Umwelt, die die neue Art vom Vorfahren trennt. Die divergierenden Arten beginnen sich nun getrennt zu entwickeln, behalten jedoch einige der Merkmale des gemeinsamen Vorfahren bei. Diese gemeinsamen Ahnenmerkmale werden als Homologien bezeichnet.

Homoplasie hingegen ist auf zurückzuführen konvergente Evolution. Hier entwickeln verschiedene Arten ähnliche Merkmale, anstatt sie zu erben. Dies kann passieren, weil die Arten in ähnlichen Umgebungen leben, ähnliche Nischen füllen oder durch natürliche Selektion. Ein Beispiel für eine konvergente natürliche Selektion ist, wenn sich eine Art entwickelt, um das Aussehen einer anderen zu imitieren, beispielsweise wenn eine ungiftige Art ähnliche Markierungen wie eine hochgiftige Art entwickelt. Eine solche Mimikry bietet einen deutlichen Vorteil, indem sie potenzielle Raubtiere abschreckt. Die ähnlichen Markierungen, die die scharlachrote Königsschlange (eine harmlose Art) und die tödliche Korallenschlange teilen, sind ein Beispiel für konvergente Evolution.

Homologie und Homoplasie sind oft schwer zu identifizieren, da beide in derselben physikalischen Eigenschaft vorliegen können. Der Flügel von Vögeln und Fledermäusen ist ein Beispiel, bei dem sowohl Homologie als auch Homoplasie vorhanden sind. Die Knochen in den Flügeln sind homologe Strukturen die von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt werden. Alle Flügel enthalten eine Art Brustbein, einen großen Oberarmknochen, zwei Unterarmknochen und Handknochen. Diese grundlegende Knochenstruktur findet sich bei vielen Arten, einschließlich Menschen, was zu der richtigen Schlussfolgerung führt, dass Vögel, Fledermäuse, Menschen und viele andere Arten einen gemeinsamen Vorfahren haben.

Die Flügel selbst sind jedoch Homoplasien, da viele Arten mit dieser gemeinsamen Knochenstruktur, einschließlich des Menschen, keine Flügel haben. Von dem gemeinsamen Vorfahren mit einer bestimmten Knochenstruktur führte die natürliche Selektion schließlich zu der Entwicklung von Vögeln und Fledermäusen mit Flügeln, die es ihnen ermöglichten, eine Nische zu füllen und in einer bestimmten zu überleben Umgebung. In der Zwischenzeit entwickelten andere divergierende Arten schließlich die Finger und Daumen, die notwendig waren, um eine andere Nische zu besetzen.