Analoge Organe und Konvergenz

Der gemeinsame Grundbauplan der Vorderextremitäten von Wirbeltieren kommt daher, dass die Wirbeltiere einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben. Man spricht hier von homologen Organen. Im Laufe der Evolution hat sich dieses ursprüngliche Merkmal in verschiedene Richtungen entwickelt. Die Vorderextremitäten haben aufgrund von Anpassungen an die unterschiedlichen Lebensräume neue Funktionen und Formen ausgebildet. Aus diesem Grund gibt es heute große Unterschiede im Aussehen der Vordergliedmaßen von Wirbeltieren, den ursprünglichen Grundbauplan haben sie jedoch gemeinsam.

Der Maulwurf ist ein Säugetier und die Maulwurfsgrillen gehören zu den Insekten. Beide besitzen Grabbeine. Diese Gemeinsamkeit lässt sich jedoch nicht auf einen gemeinsamen Vorfahren, sondern auf Anpassungen an ähnliche Umweltbedingungen zurückführen. Es handelt sich um analoge Organe. Sowohl Maulwurf als auch Maulwurfsgrille leben unter der Erde. Die Grabbeine sind somit bei beiden als Anpassung an diesen Lebensraum entstanden.

Im nicht blühenden Zustand sehen sich gewisse Kakteenarten und einige Wolfsmilchgewächse sehr ähnlich. Beide haben eine säulenartige Form. Dabei handelt es jedoch um Vertreter ganz unterschiedlicher Pflanzenfamilien. Säulenkakteen findet man in Trockengebieten Südamerikas und die Wolfsmilchgewächse sind in Afrika beheimatet. Die Ähnlichkeit der Form ist auch hier auf einen ähnlichen Lebensraum und die damit verbundenen Anpassungen zurückzuführen. Die Säulenform bietet sich zur Wasserspeicherung an. Sie ist eine Anpassung an das Leben in einem Trockengebiet.

Es handelt sich um Konvergenz, da der australische Beutelmull und der europäische Maulwurf keinen gemeinsamen evolutionären Ursprung aufweisen, welcher die Gemeinsamkeiten erklärt. Der Beutelmull lebt in Australien und besetzt dort einen ähnlichen Lebensraum wie der Maulwurf in Europa. Die ähnlichen Erscheinungsbilder, wie die Grabschaufeln, sind also unabhängig voneinander als Anpassung an einen ähnlichen Lebensraum entstanden.

Es handelt sich um homologe Organe. Je nach Nutzung der Gliedmaßen sehen die Insektenbeine zwar unterschiedlich aus, sie sind jedoch auf den gleichen Ursprung zurückzuführen und haben somit den gleichen Grundbauplan.

Es handelt sich um analoge Organe, da der innere Aufbau von Dornen und Stacheln ganz unterschiedlich aussieht. Stacheln sind nur Oberflächenstrukturen, Dornen sind hingegen Umbildungen der Blätter oder der Sprossachse. Der Grundbauplan und der Ursprung der beiden Organe ist somit nicht gleich.

Eine Homologie bezeichnet die Übereinstimmung von Organen oder Körperstrukturen zweier Arten aufgrund ihres gemeinsamen evolutionären Ursprungs. Im Gegensatz dazu bezeichnet eine Analogie die Gemeinsamkeiten von Arten, welche unabhängig voneinander durch Anpassungen an die Umwelt entstanden sind.

Analoge Organe stimmen zwar in ihrer Funktion überein, jedoch haben sie keinen gemeinsamen phylogenetischen Ursprung. Das heißt, es gibt keinen gemeinsamen Vorfahren, auf den das gemeinsame Merkmal zurückzuführen ist. Zudem ist der Aufbau bei analogen Organen völlig unterschiedlich. Sie besitzen keinen gemeinsamen Grundbauplan.

Stacheln und Dornen sehen zwar ähnlich aus, sie sind jedoch unterschiedlich aufgebaut und haben keinen gemeinsamen phylogenetischen Ursprung. Stacheln sind nur Oberflächenstrukturen. Sie werden aus den oberen Zellschichten gebildet. Im Gegensatz dazu sind Dornen Umbildungen der Blätter oder der Sprossachse. Bei den Stacheln und Dornen handelt es sich also um analoge Organe.

Es gibt keinen gemeinsamen Grundbauplan. Die Ähnlichkeit zwischen den analogen Organen ist also nicht auf eine Verwandtschaft zwischen den Arten zurückzuführen, sondern auf die Anpassung an ähnliche Umweltbedingungen oder Lebensweisen.

Analoge und homologe Organe sind ein Beleg für die Veränderlichkeit von Arten und damit ein Beweis für die Evolutionstheorie.

Es gibt viele mögliche Beispiele für analoge Organe. Einige der bekanntesten sind hier aufgelistet.

• die Flügel der Vögel und Insekten
• die Flossen und die Stromlinienform der Meeressäuger und Fische
• die Grabbeine des Maulwurfs und der Maulwurfsgrille
• die Dornen und Stacheln bei Pflanzen

Analoge Organe sind zum Beispiel die …

• … Flügel der Vögel und jene der Insekten.
• … Flossen der Meeressäuger und jene der Fische.
• … Grabbeine der Maulwürfe und jene der Maulwurfsgrillen.

Analogie bezeichnet die Ähnlichkeit bestimmter Merkmale zweier Arten, welche stammesgeschichtlich unabhängig voneinander entstanden sind. Die Ähnlichkeit der Merkmale beruht also nicht auf einer nahen Verwandtschaft zwischen den Lebewesen. Analoge Merkmale entstehen im Laufe der Evolution durch ähnliche funktionale Anforderungen oder Anpassung an ähnliche Umweltbedingungen.

Sowohl Homologie als auch Analogie beschreiben die Ähnlichkeit von Merkmalen zwischen Arten, also zum Beispiel Ähnlichkeiten zwischen Organen oder bestimmten Strukturen. Homologie bezeichnet die Ähnlichkeit von Merkmalen aufgrund gemeinsamer Abstammung. Analogie bezeichnet die Ähnlichkeit von Merkmalen aufgrund von Anpassungen an ähnliche Umweltbedingungen.

Das Känguru ist ein Säugetier und die Heuschrecke gehört zu den Insekten. Die Sprungbeine sind nicht auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückzuführen. Trotz des unterschiedlichen Aufbaus und des großen Unterschieds in der Grösse, erfüllen die Sprungbeine der beiden Tierarten jedoch die gleiche Funktion. Sie sind unabhängig voneinander entstanden und dienen beiden Tierarten dazu, gut springen zu können.

Homologe Organe haben einen gleichen Grundaufbau, müssen aber nicht die gleiche Funktion erfüllen. Sie sind stammesgeschichtlich immer auf den gleichen Ursprung zurückzuführen. Analoge Organe hingegen erfüllen eine ähnliche Funktion, auch wenn sie nicht den gleichen evolutionären Ursprung haben.

Der Begriff Konvergenz bezeichnet die Entwicklung ähnlicher Formen als Anpassung an ähnliche Umweltbedingungen. Man bezeichnet die Entstehung der analogen Organe auch als konvergente Entwicklung.