Homologie – Homologe Organe als Beleg der Evolution

Du kennst sicher die Aufforderungen “Nimm deine Flossen weg!” und “Nimm deine Pfoten weg!”. Sie bedeuten: “Nimm deine Hände weg!” Wusstest du schon, dass sich die Flosse eines Delfins, die Pfote einer Katze und deine Hand tatsächlich sehr ähnlich sind? Sie sind homologe Organe. Dieser Begriff ist wahrscheinlich neu für dich. Ich werde dir seine Bedeutung in diesem Video erklären.

Äußerlich ähneln sich Menschenhand, Schweinefuß, Delfinflosse, das Grabbein vom Maulwurf und die Flügel von Vögeln nicht und unterschiedliche Funktionen haben sie auch noch. Es handelt sich bei den Beispielen um Vorderextremitäten von Wirbeltieren. Erst im Skelett wird eine große Ähnlichkeit sichtbar. Jedes Skelett hat einen Oberarmknochen. Er ist hier grün. Dann zwei Unterarmknochen. Sie sind hier gelb. Außerdem Handwurzelknochen. Sie sind hier blau. Schließlich noch Mittelhandknochen. Sie sind hier rot. Und fünf Finger. Sie sind hier schwarz. Die Knochen sind bei jeder Art anders geformt oder verwachsen. So ist jedes Lebewesen gut an seinen Lebensraum angepasst. Diese Vorderextremitäten haben einen gemeinsamen Grundbauplan. Organe mit dem gleichen Grundbauplan werden als homologe Organe bezeichnet. Erstaunlich, oder? Du ahnst es sicher schon: Was wir verwunderlich finden ist für Evolutionsforscher von großer Bedeutung. Homologe Organe sind nämlich ein Beleg dafür, wie Evolution stattgefunden hat. In unserem Beispiel wiesen die gemeinsamen Vorfahren wahrscheinlich eine Skelett mit den selben Knochen auf. Der Grundbauplan ist bis heute bei vielen Arten zu finden. Das Beschreiben homologer Organe nutzte schon Charles Darwin im 19. Jahrhundert, um seine Theorie über die Entstehung der Arten zu belegen. Homologie untermauert also auch die dir bekannte, moderne Evolutionstheorie.

Aber zurück zum eigentlichen Begriff. Denn es ist nicht immer einfach zu entscheiden, ob Organe homolog sind. Es gibt drei Kriterien, die beim Feststellen einer Homologie helfen können. Das Kriterium der Lage, der spezifischen Qualität und das der Stetigkeit. 1. Das Kriterium der Lage: Organe sind homolog, wenn sie die gleiche Lage einnehmen. Dies trifft z.B. auf unser bereits behandeltes Beispiel zu. Organe können aber auch homolog sein, wenn dieses Kriterium nicht zutrifft. Es gibt nämlich noch das Kriterium der spezifischen Qualität. Nach diesem Kriterium sind Organe homolog, wenn sie in mehreren charakteristischen Merkmalen übereinstimmen. Dies kann sich z.B. auf ihre Zusammensetzung beziehen. Ein Beispiel hierfür sind die Zähne von Säugetieren und Hautschuppen von Haien. Eine Lagebeziehung trifft hier eindeutig nicht zu. Im Bauplan stimmen beide Organe in wichtigen Merkmalen jedoch überein. Auch die Haischuppe besitzt eine obere Schmelzschicht unter der die Dentinschicht folgt, welche eine Schuppen- bzw. Zahnhöhle umschließt. Obwohl sie sich in der Lage nicht ähneln, haben Haischuppen einen Bau der an unsere Zähne erinnert. Nach dem Kriterium der spezifischen Qualität sind sie also homolog. Auch wenn die beiden eben genannten Kriterien nicht zutreffen, kann immer noch eine Homologie vorliegen. Nach dem Kriterium der Stetigkeit sind Organe homolog, wenn eine Verbindung durch viele Zwischenformen erkennbar ist, sich also eine Entwicklungslinie abzeichnet. Ein Beispiel hierfür wäre die Homologie der Schwimmblase von Knochenfischen und der Lunge von Landwirbeltieren. Durch die Amphibien und Sauropsiden ist zu erkennen, dass die Lunge eine Entwicklung der Schwimmblase ist. Du hast in diesem Video gelernt, was Homologie ist und wie sie mit Hilfe des Kriteriums der Lage, der spezifischen Qualität oder der Stetigkeit festgestellt werden kann. Homologie ist ein Indiz dafür, wie die Evolution verlaufen ist. Dabei hilft sie, die Abstammung nachzuvollziehen. Aus biologischer Sicht kannst du also jemanden auffordern, seine Pfoten, Flossen oder Hände wegzunehmen. Es ist fast das gleiche!