Homologie und Analogie, worin bestet der Unterschied?

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2 Antworten

Moin,

unter Homologie versteht man in der Biologie die Tatsache, dass bestimmte Strukturen auf eine gemeinsame Erbinformation zurückgeführt werden können, so dass sich damit ein verwandtschaftliches Verhältnis begründen lässt (Motto: gemeinsame Erbinformation = gemeinsamer Ursprung = Verwandtschaft). Dabei spielt es keine Rolle, ob die betrachteten Strukturen die gleiche Funktion oder überhaupt irgendeine Ähnlichkeit zueinander haben. Wenn miteinander verglichene Strukturen homolog zueinander sein sollen, müssen sie mindestens eines der sogenannten Homologiekriterien erfüllen. Die Homologiekriterien lauten:

1. Kriterium der Lage
Strukturen sind zueinander homolog, wenn sie in einem Gefügesystem am gleichen Platz zu finden sind. Beispiel: Arm des Menschen - Flügel einer Fledermaus.

2. Kriterium der spezifischen Qualität
Strukturen sind zueinander homolog, wenn sie in (möglichst) vielen Einzelheiten ihres Aufbaus übereinstimmen. Beispiel: Schuppe der Hai-Haut - Zahn eines Wirbeltiers.

3. Kriterium der Kontinuität
Strukturen sind zueinander homolog, wenn sie sich durch eine Reihe (auch bereits ausgestorbener) Zwischenformen ineinander überführen lassen. Beispiel: Blatt und Blattdornen bei der Berberitze oder verschiedene Muschelgehäuse im Kalkstein des Pariser Beckens.

Beachtenswerterweise müssen homologe Strukturen nicht aus dem gleichen Material bestehen oder auf die gleiche Art und Weise gebildet werden. So wachsen zum Beispiel die Beine einer Heuschrecke im Laufe ihrer Entwicklung einfach nur länger: vom Larven- über das Nymphenstadium, bis sie im Stadium der Imago (das geschlechtsreife Vollinsekt) voll ausgewachsen sind. Stattdessen entwickeln sich die Beine eines Schmetterlings während der Puppenruhe aus kleinen Abschnitten des Raupenkörpers - den sogenannten Imaginalscheiben - völlig neu und anders. Trotzdem besteht an der Homologie der beiden Extremitäten keinerlei Zweifel, weil sie im Gefügesystem der Insekten an der gleichen Stelle zu finden sind (in beiden Fällen an den drei Brustsegmenten - Lagekriterium) und auch aus den gleichen Einzelteilen bestehen (Hüfte, Schenkelring, Schenkel, Schiene und Fuß - Qualitätskriterium). Darum kann man mit Sicherheit behaupten, dass Heuschrecke und Schmetterling miteinander verwandt sind und das auch näher als einer der beiden oder beide zum Beispiel mit einer Spinne verwandt sind, obwohl auch das Spinnenbein vom Jugendstadium bis zum geschlechtsreifen Tier nur wächst...

Unter Analogie versteht man die Beobachtung, dass sich zwei Strukturen bis in bemerkenswerte Einzelheiten gleichen können, obwohl sie nicht auf einer gemeinsamen Erbinformation beruhen und deshalb auch keine Verwandtschaft belegen. Die Gemeinsamkeiten können soweit gehen, dass man sogar von einer Konvergenz spricht (Konvergenz: Entwicklung einer nichtverwandten Struktur auf eine gemeinsame "Idealgestalt"). Ein Beispiel für eine Analogie ist die Grabhand eines Maulwurfs (Säugetier) mit dem Grabbein einer Maulwurfsgrille (Insekt). Beide Strukturen zeigen verblüffende Ähnlichkeiten, obwohl wahrscheinlich niemand ernsthaft behaupten würde, dass die Maulwurfsgrille deshalb nahe mit dem Maulwurf verwandt ist.
Ein Beispiel für eine Konvergenz ist die "stromlinienartige Fischform" von Hai (ein Knorpelfisch), Schwertfisch (ein Knochenfisch), Ichthiostega (ein ausgestorbenes Reptil) und Delphin (ein Säugetier). Alle diese Lebewesen sehen sich in ihrer Körperform ausgesprochen ähnlich, aber sie sind deshalb nicht näher miteinander verwandt (das sind sie dagegen jeder für sich mit anderen Formen, die zum Teil völlig anders aussehen). Hier ist es der gemeinsame Lebensraum oder ähnliche Lebensbedingungen, die dazu geführt haben, dass sich im Laufe der Evolution Strukturen in ähnlicher Weise ausgeprägt haben.

Fazit:
Mit Hilfe von Homologien kann man Verwandtschaftsverhältnisse begründen, weil die verglichenen Strukturen auf gemeinsamen Erbinformationen beruhen. Das gilt auch dann, wenn die verglichenen Strukturen völlig anders aussehen oder eine völlig andere Funktion haben.
Mit Analogien (selbst mit Konvergenzen) kann man dagegen keine näheren Verwandtschaftsverhältnisse begründen, weil hier nicht gemeinsame Erbinformationen, sondern ein ähnlicher Selektionsdruck aufgrund ähnlicher Lebensweisen zur Ausbildung ähnlicher (bis verblüffend gleicher) Strukturen geführt hat.

Alles klar?

Lieber Gruß von der Waterkant.

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Homologie -> unterschiedlich geformte Körperstrukturen bei Lebewesen der selben Ordnung. Entwickelt aus der selben Grundstruktur. Delfinflosse, Menschenhand, Pferdehuf.

Analogie --> Strukturen mit der selben Funktion bei Lebewesen verschiedener Ordnungen. Bei Vogelflügeln besteht die Fläche aus Federn, die "Finger" der evolutionären Vorfahren sind zusammengewachsen. Bei Fledermäusen sind die "Finger" verlängert und die Flügelfläche besteht aus dazwischen gespannter Haut.

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Kommentar von DedeM
24.06.2016, 21:01

Moin,

der Begriff "Ordnung" ist in diesem Zusammenhang unglücklich gewählt, weil er im hierarchisch-taxonomischen System der Phylogenie als Fachbegriff enthalten ist. Soll heißen: Delphine, Menschen und Pferde gehören in diesem System zwar zur selben Klasse (Wirbeltiere, Mammalia), aber zu völlig verschiedenen Ordnungen (Delphin: Cetacea - Waltiere ; Mensch: Primaten - Herrentiere; Pferd: Perissodactyla - Unpaarhufer)...

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