Der Unterschied zwischen Homologie und Homoplasie

Zwei in der Evolutionswissenschaft gebräuchliche Begriffe sind: Homologie und Homoplasie.Obwohl diese Begriffe ähnlich klingen (und tatsächlich ein gemeinsames sprachliches Element haben), unterscheiden sie sich in ihrer wissenschaftlichen Bedeutung erheblich. Beide Ausdrücke beziehen sich auf Gruppen biologischer Merkmale, die von zwei oder mehr Arten gemeinsam genutzt 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. 

Homologie definiert

Der Begriff Homologie bezieht sich auf biologische Strukturen oder Eigenschaften, die ähnlich oder gleich sind. Diese Merkmale sind bei zwei oder mehr verschiedenen Arten zu finden, 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 unterschiedliches Aussehen haben, teilen sie alle die gleichen Knochen. Dieselbe Anordnung von Knochen wurde in Fossilien einer sehr alten ausgestorbenen Art identifiziert, Eusthenopteron, das von Fröschen, Vögeln, Kaninchen und Eidechsen geerbt wurde. 

Homoplasie definiert

Homoplasie beschreibt andererseits eine biologische Struktur oder ein Merkmal, das zwei oder mehr verschiedene Arten gemeinsam haben und das nicht von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurde. Eine Homoplasie entwickelt sich unabhängig voneinander, normalerweise aufgrund natürlicher Selektion in ähnlichen Umgebungen oder aufgrund der Besetzung der gleichen Nischen wie die anderen Arten, die ebenfalls dieses Merkmal aufweisen. Ein häufig genanntes Beispiel ist das Auge, das sich bei vielen verschiedenen Arten unabhängig entwickelt hat. 

Divergente und konvergente Evolution

Homologie ist ein Produkt der unterschiedlichen Entwicklung. Dies bedeutet, dass sich eine einzelne Vorfahrenart zu einem bestimmten Zeitpunkt in zwei oder mehr Arten aufteilt oder davon abweicht. Dies geschieht aufgrund einer natürlichen Selektion oder einer Isolierung der Umwelt, die die neuen Arten von den 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 beruht auf einer konvergenten Entwicklung. 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 den Prozess der natürlichen Auslese. Ein Beispiel für konvergente natürliche Selektion ist, wenn sich eine Art entwickelt, um das Aussehen einer anderen zu imitieren, beispielsweise wenn eine nicht giftige Art ähnliche Markierungen wie eine hochgiftige Art entwickelt. Eine solche Nachahmung bietet einen deutlichen Vorteil, indem sie potenzielle Raubtiere abschreckt. Die ähnlichen Merkmale, die die scharlachrote Königsnatter (eine harmlose Art) und die tödliche Korallenschlange aufweisen, sind ein Beispiel für die konvergente Evolution. 

Homologie versus Homoplasie

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

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