Versuch:
Die Gliedmaßen verschiedener mit Essigäther abgetöteter Insekten werden sorgfältig vom Körper abgetrennt, unter dem Binokular untersucht und in einer Umrissskizze dargestellt. Anhand des allgemeinen Bauplans eines Insektenbeines werden die einzelnen Gliedmaßen abschnitte benannt und miteinander verglichen.
Ergebnis:
Jeder Insektenfuß besteht aus fünf Abschnitten. Dies weist auf einen gemeinsamen Bauplan hin. Solche Organe bezeichnet man als homolog.
Doch ob Organe homolog sind, kann man erst feststellen, wenn man einige Kriterien untersucht hat:
1. Kriterium der Lage:
> die Lage muss sich in ein vergleichbares Gefügesystem einordnen lassen
> eine best. Reihenfolge und Gesetzmäßigkeit in der Anordnung muss zu finden sein
Bsp.: Vordergliedmaßen von Wirbeltieren
2. Kriterium der Kontinuität:
>
gestaltlich verschiedene Strukturen sind homolog, wenn Zwischenformen
existieren, die untereinander in dem
Bsp.: Mittelohr und Gehörknöchelchen der Landwirbeltiere und der
Kiemenapparat der Fische
3.
Kriterium der spezifischen Qualität und Struktur:
>
wenn Einzelstrukturen vergleichbar sind und somit im Grundbauplan übereinstimmen,
sind Organe trotzdem homolog, auch wenn die Lage nicht vollständig gleich ist
Treffen diese Kriterien zu, so kann man von
homologen
Organen
sprechen.
Die Korrelationsregel (gefunden von
Cuvier) besagt sogar,
dass wenn best. Organe bei verschiedenartigen Organismen homolog sind, dann sind
es in der Regel auch die übrigen.
Auch wenn die Funktion homologer Organe nicht übereinstimmt,
so sind jedoch die genetischen Informationen auf Grund des gleichen Bauplans
gleich. Dies beweist somit eine gemeinsame entwicklungsgeschichtliche Herkunft
der jeweiligen Organismen.
Allerdings können die homologen
Organe bei verwandten
Tieren durch unterschiedliche Funktion verschiedenartig gestaltet sein.
Homologe Organe findet man auch im Pflanzenreich:
Homologie, also Abstammungsähnlichkeit muss von
Funktionsähnlichkeit,
Analogie, unterschieden werden. Durch
gleichartigen
Selektionsdruck
können bei Lebewesen, die nicht näher
miteinander verwandt sind, aber gleiche Lebensräume bewohnen, sehr ähnliche
Organe oder Organsystem ausgebildet werden.
Diese gleichgerichtete Auslese führt bei Lebewesen zu
Konvergenzerscheinungen, d.h. ursprünglich unterschiedlich gestaltete Organe
werden durch Anpassung an eine gleichgerichtete Selektion zunehmend ähnlicher.
Ein bekanntes Beispiel für Konvergenz sind die stromlinienförmigen Körper von Tieren, die im Wasser leben. So zeigen Pinguine, fossile Ichthyosaurier, Fische und Delphine äußerlich große Ähnlichkeiten im Körperbau.
Analogien gibt es auch im
Pflanzenreich. Bei den unterirdischen Speicherorganen von Kartoffel und Gelber Rübe
handelt es sich um analoge Organe, denn die Knolle ist ein unterirdischer
Spross, während die Rübe eine verdickte Wurzel darstellt.
Analoge Organe besitzen daher einen unterschiedlichen
Grundbauplan und beweisen somit keine Abstammung.
Eine weitere Stütze der Abstammungszusammenhänge ist im
Laufe der Zeit durch Änderung der Umweltbedingungen und der Lebensweise
entstanden.
Organe wurde ihrer Funktion enthoben oder einem
Funktionswandel unterzogen. Sie wurden teilweise komplett zurückgebildet,
teilweise blieben Reste erhalten, die man als
rudimentäre Organe
bezeichnet.
Bsp.: Haare
>
Rest einer reichen Behaarung
Steißbein
>
“Rest” einer Schwanzwirbelsäure
Gametophyt > Rückbildung von den Moosen über die Farne bis zu
den Nackt- und Bedecktsamern
>
Ausbildung des
Sporophyten
nimmt zu
Übergangsformen:
Sowohl unter den Fossilien als auch bei rezenten Lebewesen findet man eine Reihe von Tieren, die als Übergangsform zwischen verschiedenen Entwicklungsreihen anzusehen sind. Diese Lebewesen, auch Brückentiere genannt, tragen Merkmale verschiedener Tiergruppen.
Unter den fossilen Funden ist die wohl bekannteste Zwischenform der im Solnhofer Kalkschiefer gefundene Urvogel (Archaeopteryx). Er weist Merkmale des Vogels und der Reptilien auf.
Auch unter den lebenden Tieren und Pflanzen gibt es eine Reihe von den sogenannten Brückentieren. So vereinigt z.B. das an Seen und Flüssen Ostaustraliens lebende Schnabeltier Eigenschaften der Reptilien und der Säugetiere.
Peripatus, welcher aus Neuseeland stammt, besitzt Merkmale von Ringelwürmern und von Gliederfüßlern.
Aber diese heute lebenden Arten können keine Ahnen anderer heute vorkommender Arten sein, daher sind sie „keine richtigen“ Übergangsformen.
