29+ Beweise für Makroevolution: Glossar

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Abiogenese Nicht zu verwechseln mit "spontaner Generierung", ist dies die Theorie, dass das Leben ursprünglich aus unbelebter Materie entstanden ist, unter den richtigen Bedingungen während der frühen Erde.

Analogie Der Fall ähnlicher Funktion trotz unterschiedlicher Strukturen; das Gegenteil von Parahomologie. Ähnlich dem evolutionären Konzept der Konvergenz.

Merkmals Eine Eigenschaft oder ein Merkmal eines Organismus. Merkmale haben eine spezifische Struktur und Funktion.

Cladistik Eine Methode zur Konstruktion von Phylogenien basierend auf geteilten abgeleiteten Merkmalen von Arten, ursprünglich von Willi Hennig im Jahr 1950 rigoros detailliert.

Convergenz Convergenz ist ein unpräziser evolutionärer Begriff, der von verschiedenen Autoren (oder sogar von denselben Personen zu unterschiedlichen Zeiten) in etwas unterschiedlichen Bedeutungen verwendet wird. Er bezieht sich im Allgemeinen auf Ähnlichkeiten zwischen Organismen, die unabhängig voneinander evolviert sind, d. h. Ähnlichkeiten, die nicht direkt von einem gemeinsamen Vorfahren vererbt wurden. Konvergente Ähnlichkeiten können Struktur, Form und Funktion betreffen. Eine strikte Konvergenz sowohl von Funktion als auch von Struktur ist sehr selten, außer in trivialen Fällen. Die Konvergenz von Form und Funktion ist hingegen häufig und stellt eine direkte Vorhersage der Theorie der natürlichen Selektion dar. In gewissem Sinne ist die Konvergenz das Gegenteil von Homologie.

abgeleitete Merkmale Bei einer gegebenen Gruppe von Organismen sind die gemeinsamen abgeleiteten Merkmale im Allgemeinen die weniger häufigen Merkmale. Die evolutionäre Interpretation besagt, dass diese Merkmale der Organismen kürzlich entstanden sind. Sie werden den ursprünglichen Merkmalen gegenübergestellt. Gemeinsame abgeleitete Merkmale sollten dieselbe Struktur und Funktion aufweisen.

Funktion Das Funktionskonzept ist komplex. Funktionen sind nicht einfach alles, was „nützlich“ erscheint; dies ist eine subjektive teleologische Vorstellung. Eine objektive Definition von Funktion ist jeder identifizierbare Prozess, der von einer biologischen Entität durchgeführt wird und für die erfolgreiche Reproduktion dieser Entität notwendig ist. Eine Funktion einer bestimmten Struktur ist eine bestimmte Konsequenz dieser Struktur, die für das Fortbestehen dieser Struktur in Bezug auf den reproduktiven Erfolg verantwortlich ist. Funktionen sind relativ; einige ähnliche Strukturen funktionieren besser als andere. Wenn Struktur A zu einem besseren reproduktiven Erfolg führt als eine andere ähnliche Struktur B, dann ist Struktur A funktionaler als B. Somit hängt die Funktion vom Kontext ab; Kiemen haben an Land keine Funktion, und Lungen funktionieren nicht unter Wasser. Auch manchmal ist es notwendig, die Funktion eines Merkmals basierend auf seiner Form zu erschließen (z. B. Pterodaktyl-Flügel wurden zum Fliegen verwendet) (Wright 1973; Cummins 1975; Millikan 1989; Reeve und Sherman 1993). Im Allgemeinen kann die Funktionalität einer gegebenen Struktur experimentell gemessen und quantifiziert werden (eine gängige Praxis in der Populationsgenetik).

Homologie In diesem Essay beziehen wir uns, da wir die Wahrheit der gemeinsamen Abstammung nicht voraussetzen, mit „Homologie" einfach auf ähnliche Strukturen, unabhängig von ihrer Funktion. In der Evolutionsbiologie sind Strukturen nur homolog, wenn sie von derselben Struktur in einem gemeinsamen Vorfahren abgeleitet wurden. „Homologie" in der evolutionären Praxis ist somit eine Hypothese, die getestet werden kann und die verschiedene Grade an evidentieller Unterstützung erhalten kann (hauptsächlich unter Berücksichtigung aller verfügbaren phylogenetischen Evidenz). Wichtig ist, dass es in der Biologie mehrere Ebenen der Homologie gibt. Was auf einer Ebene evolutionär homolog ist, muss es auf einer niedrigeren oder höheren Ebene nicht sein (Dickinson 1995). Die Kausalkette in der Biologie ist diskontinuierlich und umfasst Gene, genetische Netzwerke und Signalwege, Zellen, Zelltypen, Entwicklungswege, Organe und Organismen. Obwohl jede Ebene von der vorhergehenden abhängt, können Funktionen auf einer Ebene redundant sein (aufgrund der stochastischen und opportunistischen Natur der Evolution), sodass Funktionen gelegentlich frei verschieben können, was zu einer Entkopplung zwischen Ebenen der Homologie führt. Diese Tatsache hat in der Praxis zu Verwirrung bei der präzisen Anwendung und Abgrenzung des Homologie-Konzepts geführt. Zum Beispiel sind die Gene, die die Entwicklung von Augen kontrollieren, zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen homolog, doch die Organe (die Augen selbst) sind es nicht (d. h. sie entwickelten sich konvergent zu sehr unterschiedlichen Strukturen mit teilweise ähnlichen Funktionen). Siehe auch Parahomologie, Analogie und Konvergenz.

intermediate form Ein Fossil oder eine moderne Art, die Merkmale aufweist, die für zwei oder mehr verschiedene Taxa charakteristisch sind, oder Merkmale aufweist, die morphologisch zwischen zwei verschiedenen Taxa intermediär sind. Das Vorkommen von intermediären Formen ist eine Vorhersage der gemeinsamen Abstammung. Ein Intermediär ist nicht notwendigerweise ein gemeinsamer Vorfahre oder gar ein tatsächlicher Vorfahre einer modernen Art. Zum Beispiel zeigt die intermediäre Art Archaeopteryx Merkmale, die für zwei verschiedene Taxa charakteristisch sind (z. B. Dromaeosaurer-Dinosaurier und Vögel), doch ist Archaeopteryx wahrscheinlich kein Vorfahre moderner Vögel.

makroevolution Evolution auf großer Skala, die zur Entstehung höherer Taxa führt. In der evolutionären Theorie umfasst dies somit gemeinsame Abstammung, veränderte Weitergabe, die genealogische Verwandtschaft allen Lebens, Arttransformation, groß angelegte funktionale und strukturelle Veränderungen usw.

Microevolution Veränderung innerhalb einer Art; relativ geringfügige Veränderung der Zusammensetzung des Genpools einer Art im Laufe der Zeit.

Ontogenese Die Entwicklung eines einzelnen Organismus, insbesondere der in der Embryologie untersuchte Prozess.

Parahomologie In nicht-evolutionären Begriffen bezeichnet dies die Ähnlichkeit der Struktur trotz Unterschied der Funktion; das Gegenteil von Analogie. Die korrekte evolutionäre Interpretation der Parahomologie würde sich nur auf homologe Merkmale (auf einem bestimmten biologischen Niveau) beziehen, die sich in ihrer Funktion divergiert haben. Nota Bene: In diesem Aufsatz verwende ich den nichtstandardisierten Begriff "Parahomologie"; es ist ein von mir erfundener Begriff. Dies ist aus zwei Gründen notwendig. Erstens basiert das Standard-Homologieargument für die Evolution primär auf Strukturen, die zwischen Organismen ähnlich sind, aber unterschiedliche Funktionen haben. Im Gegensatz dazu umfasst das evolutionäre Konzept der Homologie alle entsprechenden Strukturen, die von einem gemeinsamen Vorfahren vererbt wurden, unabhängig davon, ob sie dieselben oder unterschiedliche Funktionen haben. Um das Homologieargument zu verdeutlichen, ist daher ein neuer und spezifischer Begriff erforderlich, der sich auf die Teilmenge homologer Strukturen bezieht, die unterschiedliche Funktionen haben. Zweitens kann das Standard-Homologieargument als zirkulär kritisiert werden. Da die gemeinsame Abstammung nun als wissenschaftliche Tatsache akzeptiert ist, ist es nur logisch, Homologie in Bezug auf die gemeinsame Abstammung neu zu definieren, im Gegensatz zur ursprünglichen Definition von Homologie, die keinen evolutionären Hintergrund hatte. Moderne evolutionäre Biologen definieren Homologie auf diese Weise (auch wenn sie unabhängige Methoden verwenden, um Homologie zu erschließen). Daher ist es irreführend, das neu definierte evolutionäre Homologiekonzept als Beweis für die gemeinsame Abstammung zu verwenden. Im Gegensatz dazu ist das Parahomologie-Konzept, wie es hier verwendet wird, unabhängig von der gemeinsamen Abstammung definiert und kann bei Organismen erkannt werden, unabhängig davon, ob man die evolutionäre Theorie akzeptiert oder nicht. Man könnte Homologie natürlich ähnlich definieren, aber die Verwendung eines anderen Begriffs vermeidet die Verwirrung durch mehrere Definitionen.

Phänotyp Die morphologischen, physiologischen, biochemischen, verhaltensbezogenen und anderen Eigenschaften eines Organismus, die sich während seines gesamten Lebens manifestieren.

Phylogenie Eine Genealogie von Arten; die Geschichte der Abstammung von Taxa von gemeinsamen Vorfahren, einschließlich der relativen Zeiten, zu denen Arten sich voneinander verzweigten oder divergierten.

primitive characters Im Gegensatz zu derived characters handelt es sich bei ihnen um die häufigeren gemeinsamen Merkmale einer bestimmten Gruppe von Organismen. Wie bei abgeleiteten Merkmalen weisen sie auch dieselbe Struktur und Funktion auf. Die evolutionäre Interpretation besagt, dass diese Merkmale früher als abgeleitete Merkmale entstanden sind.

Species Wie in diesem Artikel üblicherweise verwendet, ist eine Art eine reproduktiv isolierte Gruppe von Organismen, die sich in freier Wildbahn kreuzen können und lebensfähige, fruchtbare Nachkommen produzieren. Dies wird als das Biologische Artkonzept (BSC) bezeichnet. Eine alternative Formulierung des BSC definiert eine Art als die umfassendste Gruppe von sexuellen und sich gegenseitig befruchtenden Individuen, die einen gemeinsamen Genpool teilen. Dieses Konzept funktioniert jedoch bei asexuellen Arten, fossilen Arten und in vielen Fällen auch bei sexuellen Arten nicht. In der Realität gibt es nur Grade der reproduktiven und genetischen Isolation, sodass Arten keine absoluten Entitäten sind. Joseph Boxhorn hat eine detailliertere Analyse des Artkonzepts im FAQ „Beobachtete Fälle von Artbildung" vorgenommen. Beachten Sie, dass das BSC interessante Implikationen für die Natur des letzten universellen gemeinsamen Vorfahren allen Lebens hat, insbesondere wenn die horizontale genetische Übertragung damals umfangreich war (wie es heute zwischen den verschiedenen einzelligen „Arten" von Bakterien, Archaeen und Eukaryoten der Fall ist).

Struktur Relative Position und Form der verschiedenen Teile eines Organismus; das Muster, das seiner Gestalt zugrunde liegt. Ähnliche Strukturen weisen ähnliche Positionen und Formen der Teile auf; die relative Größe kann jedoch erheblich variieren. Nicht mit „Form" zu verwechseln. Eine Fledermaus- und eine Insektenflügel haben zwar ähnliche Formen (z. B. sind beide verlängert und flach und können geflattert werden), aber sie weisen sehr unterschiedliche zugrundeliegende Strukturen auf.

Übergangsform Siehe intermediate form.

vestigiale Merkmale Ein vestigiales Merkmal ist im Vergleich zur gleichen komplexen Struktur bei anderen Organismen reduziert und rudimentär. Vestigiale Merkmale, wenn sie funktional sind, erfüllen relativ einfache, geringfügige oder unwesentliche Funktionen unter Verwendung von Strukturen, die eindeutig für andere komplexe Zwecke konzipiert waren. Der extremste Test auf Vestigialität besteht darin, das Merkmal zu entfernen und die Überlebensfähigkeit sowie den Fortpflanzungserfolg des Organismus zu beobachten. Wenn diese unverändert bleiben, ist das Merkmal definitiv vestigial. Vestigiale Merkmale können jedoch durchaus Funktionen haben; Nichtfunktionalität ist keine Voraussetzung.

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