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Homologiekriterien aus Anatomie, Embryologie und Molekularbiologie

Belege der Evolution
Homologie im Bau von Lebewesen / Analogie

Diethard Tautz wählte für seine Veröffentlichung von 2006 folgende Überschrift: „Es gibt keine hypothesefreie Phylogeniekonstruktion“. Dies ist eine wichtige Aussage, die in der Evolutionsbiologie grundlegend scheint.

So liegen allen Evolutionsideen Annahmen zugrunde wie z.B.:

1.) Es gab einen einmaligen Abstammungsprozess.

2.) Die gegebenen Taxa sollen immer genau einen gemeinsamen Vorläufer gehabt haben.

3.) Eine Rückentwicklung in die Vorläufer ist nicht möglich.

4.) Es gibt keine zirkulären Phylogenien, sondern immer nur eine Weiterentwicklung weg vom Ursprung hin zu den rezenten Organismen.

Diese Annahmen sind nicht immer zu 100 % gültig, vergleicht man neben morphologischen Merkmalen nun auch molekulare Merkmale. Hier gibt es z.B. mehrfach das Beispiel, dass Gene aus der Neukombination bereits vorhandener Gene entstanden sind. So variieren auch die Annahmen, welche Art der Selektion vorliegt bzw. wie stark Umweltveränderungen einen Einfluss auf die molekularen Strukturen haben.

Interessanterweise beobachtet man aber auch bei molekularen Merkmalen deutliche Unterschiede in der Mutationsrate unterschiedlicher Gene. Vergleicht man z.B. einen phylogenetischen Stammbaum von Cyanobakterien, der auf der Grundlage „RubisCO“ (⇛ RubisCO ist das Enzym, welches für die Fixierung von Kohlenstoffdioxid in der Dunkelreaktion der Fotosynthese verantwortlich ist) erstellt wurde, mit einem Stammbaum welcher auf Grundlage des Gens für die 16S-rRNA basiert, so erhält man sehr unterschiedliche Ergebnisse.

Homologien in der Ontogenese – biochemische und molekulare Homologien

Ernst Haeckel formulierte seine biogenetische Regel in der Art, dass die Entwicklung eines Einzelwesens (Ontogenese) eine kurze Wiederholung seiner Stammesentwicklung darstellt.

Video: Homologiekriterien aus Anatomie, Embryologie und Molekularbiologie

Homologien von Genen

Alle Lebewesen besitzen als Grundbaustein die aus Nukleinsäuren aufgebaute DNA. Weisen die DNA- bzw. Proteinsequenzen verschiedener Organismen Ähnlichkeiten auf, so spricht man von zueinander homologen Genen. Der Vergleich eines bestimmten Gens verschiedener Lebewesen dient der Erstellung eines Stammbaums.

Homologie von Parasiten

Verschiedene Tierarten können über die sogenannte Wirtsspezifität eine Homologie zueinander aufweisen. Haben sie nahe verwandte Parasiten, gehen sie vermutlich auf eine gemeinsame Stammform zurück:

Bildung neuer Gene

Die Neubildung eines Gens geschieht über das sogenannte Crossing-over im Rahmen der meiotischen Prophase I. Dabei überkreuzen sich zwei Chromatiden (je eines von jedem Elternteil stammend), sodass zwei neue, vollständige Chromosomen entstehen.

  • Pseudogene
  • Exon/Intron
  • Urenzym (last common ancestor) von Chymotrypsin und Trypsin bei Säugern
  • Genverdopplung und Spezifizierung des Enzyms
  • Multigenfamilien
Lückentext
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von Parasiten

Verschiedene Tierarten können über die sogenannte Wirtsspezifität eine zueinander aufweisen. Haben sie nahe verwandte Parasiten, gehen sie vermutlich auf eine gemeinsame Stammform zurück.

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Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Homologiekriterien aus Anatomie, Embryologie und Molekularbiologie ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Evolution.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Evolution

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  • Was ist Evolution?
    • Einleitung zu Was ist Evolution?
    • Evolution als Thema im Abitur
    • Variabilität
    • Biodiversität
      • Einleitung zu Biodiversität
      • Aufgabenfeld der Evolutionsforschung
    • Ordnung im Chaos - Systematik und Taxonomie
      • Einleitung zu Ordnung im Chaos - Systematik und Taxonomie
      • Drei Domänen des Lebens
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  • Evolutionstheorien – Eine Reise durch die Geschichte der Evolution
    • Einleitung zu Evolutionstheorien – Eine Reise durch die Geschichte der Evolution
    • Lamarck
    • Darwin: Evolution durch natürliche Selektion
    • Dobzhansky und Mayr – Synthetische Evolutionstheorie
  • synthetische Evolutionsbiologie: das moderne Konzept der Evolutionsbiologie
    • Einleitung zu synthetische Evolutionsbiologie: das moderne Konzept der Evolutionsbiologie
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          • Kontinentaldrift – Massensterben
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      • Drei Prinzipien der Stammbaum-Entwicklung
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    • Menschen und Menschenaffen
    • Fossilien belegen die Menschwerdung
      • Einleitung zu Fossilien belegen die Menschwerdung
      • Menschliche Entwicklung
        • Einleitung zu Menschliche Entwicklung
        • Hominidenstammbaum
      • Von der biologischen zur kulturellen Evolution
    • Menschwerdung
    • Zusammenfassung: Evolution des Menschen
      • Einleitung zu Zusammenfassung: Evolution des Menschen
      • Literatur
  • 55
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  • 217
  • 26

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    Ein Kursnutzer am 25.05.2017:
    "Außergewöhnlich kompetente, sehr gut aufgearbeitete Materie der Biologie-Vorbereitung, die selbst das Neuerlernen in kurzer Zeit ermöglicht! Weiter so!"

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    Ein Kursnutzer am 27.11.2016:
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    "Schade, dass ich diesen Kurs nicht schon in der 11. entdeckt habe. Hier verstehe ich alles, was meine Lehrerin nicht vermitteln konnte. Das einzige, was fehlt ist eine Suchfuntion."