29+ Evidences for Macroevolution: Part 2

Durch die Untersuchung des standardmäßigen phylogenetischen Baumes lässt sich erkennen, dass jede Art eine einzigartige genealogische Geschichte hat. Jede Art besitzt eine einzigartige Reihe von gemeinsamen Vorfahren, die sie mit dem ursprünglichen gemeinsamen Vorfahren verbinden. Wir sollten erwarten, dass Organismen Beweise für diese Geschichte und Abstammung mit sich tragen. Der standardmäßige phylogenetische Baum sagt voraus, welche historischen Beweise für jede gegebene Art möglich und welche unmöglich sind.

Inhaltsverzeichnis Teil 2

Anatomische rudimentäre Strukturen
- Antworten auf Kritikpunkte an rudimentären Strukturen
Atavismen
- Lebende Wale und Delfine mit Hinterbeinen
- Neugeborene Babys mit Schwänzen
Molekulare rudimentäre Strukturen
Ontogenie und Entwicklungsbiologie
Aktuelle Biogeographie
Vergangene Biogeographie

Literatur

Vorhersage 2.1: Anatomische Überreste

"Die Flügel des Straußes ähneln denen des Schneehabichts und des Habichts. Wer weiß nicht, wie die Geschwindigkeit des Schneehabichts und des Habichts im Flug die anderer Vögel übertrifft? Der Strauß hat zwar Flügel wie diese, aber nicht ihre Fluggeschwindigkeit. Wahrlich, er besitzt nicht die Fähigkeit, vom Boden gehoben zu werden, und gibt nur den Anschein, seine Flügel auszubreiten, als ob er fliegen würde; er stützt sich jedoch niemals über der Erde im Flug.

Es ist genau dasselbe bei allen jenen Heuchlern, die vorgeben, ein frommes Leben zu führen, den Anschein von Heiligkeit erwecken, ohne die Realität heiliger Taten."

The Aberdeen Bestiary
Folio 41v , c. AD 1200
— zum Strauß, dessen Überreste seit dem 2. Jahrhundert n. Chr. Symbol der Heuchelei sind.

Zu den bekanntesten Belegen für die Evolution zählen die verschiedenen nichtfunktionalen oder rudimentären vestigial Merkmale, sowohl anatomischer als auch molekularer Natur, die in der gesamten Biologie anzutreffen sind. Ein Restorgan wird unabhängig von der evolutionären Theorie als eine reduzierte und rudimentäre Struktur im Vergleich zur gleichen komplexen Struktur bei anderen Organismen definiert. Wenn vestigiale Merkmale funktional sind, erfüllen sie relativ einfache, geringfügige oder unwesentliche Funktionen unter Verwendung von Strukturen, die eindeutig für andere komplexe Zwecke konzipiert waren. Obwohl viele vestigiale Organe keine Funktion haben, ist vollständige Nichtfunktionalität keine Voraussetzung für Vestigialität (Crapo 1985; Culver et al. 1995; Darwin 1872, S. 601-609; Dodson 1960, S. 44; Griffiths 1992; Hall 2003; McCabe 1912, S. 264; Merrell 1962, S. 101; Moody 1962, S. 40; Muller 2002; Naylor 1982; Strickberger 2000; Weismann 1886, S. 9-10; Wiedersheim 1893, S. 2, S. 200, S. 205).

[Abbildung 2.1.1 (Strauß mit ausgebreiteten Flügeln)]

[Abbildung 2.1.1 (blinder Höhlensalamander)]

[Abbildung 2.1.1 (blinder Höhlenfisch, der mexikanische Tetra)]

Abbildung 2.1.1. Rudimentäre Strukturen verschiedener Organismen. Von oben nach unten: A. Ein hypokritischer Strauß mit ausgebreiteten Flügeln. B. Ein blinder Höhlensalamander – schauen Sie genau hin, um die unter der Haut verborgenen Augen zu erkennen. C. Astyanax mexicanus, der mexikanische Tetra, ein blinder Höhlenfisch.

Zum Beispiel sind Flügel sehr komplexe anatomische Strukturen, die speziell für den aktiven Flug angepasst sind, doch Strauße haben flugunfähige Flügel. Die rudimentären Flügel der Strauße können für relativ einfache Funktionen verwendet werden, wie etwa das Gleichgewicht beim Laufen und Balzdisplay – eine Situation, die vergleichbar ist mit dem Hämmern von Nägeln mit einer Computertastatur. Die spezifische Komplexität des Straußenflügels deutet auf eine Funktion hin, die er nicht ausübt, und er erfüllt Funktionen, die nicht mit seiner Komplexität übereinstimmen. Straußenflügel sind nicht rudimentär, weil sie nutzlose Strukturen per se sind, noch sind sie rudimentär nur deshalb, weil sie andere Funktionen haben als Flügel bei anderen Vögeln. Vielmehr definieren die Straußenflügel als rudimentär, dass sie rudimentäre Flügel sind, die nutzlos als Flügel sind.

Reststrukturen haben Naturforscher in der gesamten Geschichte verwirrt und wurden lange vor Darwins erster Formulierung der universellen gemeinsamen Abstammung bemerkt. Viele Naturforscher des 18. und 19. Jahrhunderts identifizierten und diskutierten Reststrukturen, darunter Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832), Georges-Louis Leclerc, Compte de Buffon (1707-1788) und Georges Cuvier (1769-1832). Über sechzig Jahre vor Darwins Veröffentlichung von On the Origin of Species diskutierte der berühmte französische Anatom Geoffroy St. Hilaire (1772-1844) seine Beobachtungen der rudimentären Flügel des Kasuars und des Strauchs während seiner Reisen mit Napoleon nach Ägypten:

"Es gibt eine andere Spezies, die wie der Strauß niemals den Boden verlässt, den Kasuar, bei dem die Verkürzung [des Flügels] so beträchtlich ist, dass er kaum mehr als ein Rest eines Flügels erscheint. Sein Arm ist jedoch nicht vollständig eliminiert. Alle Teile befinden sich unter der Haut. ...

Während diese Rudimente der Furcula in dieser Situation nutzlos sind, wurden sie nicht eliminiert, weil die Natur niemals durch schnelle Sprünge arbeitet und sie immer Reste eines Organs hinterlässt, auch wenn es völlig überflüssig ist, wenn dieses Organ in anderen Arten derselben Familie eine wichtige Rolle spielt. So befinden sich unter der Haut der Flanken des Kasuars die Reste der Flügel ..." (Geoffroy 1798)

Geoffroy war ratlos darüber, warum die Natur genau „immer Überreste eines Organs hinterlässt", doch er konnte seine empirischen Beobachtungen nicht leugnen. Zehn Jahre später identifizierte Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) in seiner Zoologischen Philosophie (Lamarck 1809, S. 115-116) mehrere rudimentäre Strukturen:

"Augen im Kopf sind charakteristisch für eine große Anzahl verschiedener Tiere und bilden im Wesentlichen einen Teil des Organisationsplans der Wirbeltiere. Dennoch hat der Maulwurf, dessen Gewohnheiten eine sehr geringe Nutzung des Sehvermögens erfordern, nur winzige und kaum sichtbare Augen ...

Oliviers Spalax, der wie der Maulwurf unterirdisch lebt und anscheinend noch weniger dem Tageslicht ausgesetzt ist als der Maulwurf, hat die Nutzung des Sehvermögens ganz verloren: so zeigt er nichts mehr als Überreste dieses Organs. Selbst diese Überreste sind vollständig unter der Haut und anderen Teilen verborgen, die sie bedecken und keinen geringsten Zugang zum Licht lassen.

Der Proteus, ein aquatisches Reptil, das mit den Salamandern verwandt ist und in tiefen, dunklen Höhlen unter Wasser lebt, hat, wie der Spalax, nur Überreste des Sehorgans, Überreste, die auf dieselbe Weise bedeckt und verborgen sind." (Lamarck 1809, S. 116)

Schon Aristoteles diskutierte im vierten Jahrhundert v. Chr. in De animalibus historiae (lib. I cap. IX) die besonderen rudimentären Augen von Maulwürfen, in denen er sie als "in der Entwicklung verkümmert" und "Augen nicht im vollen Sinne" bezeichnete.

Wie diese Individuen feststellten, können Relikte besonders rätselhafte Merkmale von Organismen sein, da diese „hypokritischen" Strukturen etwas vorgeben, das sie nicht tun – sie scheinen eindeutig für eine bestimmte Funktion entworfen, die sie nicht erfüllen. Die gemeinsame Abstammung bietet jedoch eine wissenschaftliche Erklärung für diese peculiar Strukturen. Bestehende Arten haben unterschiedliche Strukturen und erfüllen unterschiedliche Funktionen. Wenn alle lebenden Organismen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen, dann müssen sowohl Funktionen als auch Strukturen während der makroevolutionären Geschichte in jeder Linie gewonnen und verloren worden sein. Daher sagen wir aufgrund der gemeinsamen Abstammung und der Einschränkung des Gradualismus voraus, dass viele Organismen Reliktstrukturen als strukturelle Überreste verloren gegangener Funktionen behalten sollten. Beachten Sie, dass der genaue evolutionäre Mechanismus, der eine Reliktstruktur geschaffen hat, irrelevant ist, solange der Mechanismus ein gradueller ist.

Bestätigung:

[Abbildung 2.1.2 (flugunfähiger Rüsselkäfer, apterocyclus_honolulensis)]

[Abbildung 2.1.2 (rudimentäre Löwenzahnblüte)]

[Abbildung 2.1.2 (rudimentärer Löwenzahn-Pollen)]

Abbildung 2.1.2. Verschiedene Organismen, die rudimentäre Merkmale aufweisen. Von oben nach unten: A. Apterocyclus honolulensis, ein flugunfähiger Rüsselkäfer. Die schwarzen Flügeldecken können sich nicht öffnen, da sie verschmolzen sind, darunter befinden sich jedoch perfekt geformte Käferflügel. B. Die rudimentäre Blüte von Taraxacum officinale, dem gewöhnlichen Löwenzahn. C. Ein rudimentärer Pollenkorn des Löwenzahns.

Es gibt viele Beispiele für rudimentäre und nicht funktionale rudimentäre Merkmale, die von Organismen getragen werden, und diese können sehr oft im Hinblick auf evolutionäre Geschichte erklärt werden. Beispielsweise sind Schlangen aufgrund unabhängiger phylogenetischer Evidenz als Nachkommen von vierbeinigen Reptilien bekannt. Die meisten Pythons (die beinlose Schlangen sind) tragen rudimentäre Becken unter ihrer Haut verborgen (Cohn 2001; Cohn und Tickle 1999). Das rudimentäre Becken bei Pythons ist nicht mit Wirbeln verbunden (wie im Normalfall bei den meisten Wirbeltieren), und es schwebt einfach in der Bauchhöhle. Einige Eidechsen tragen rudimentäre, rudimentäre Beine unter ihrer Haut, die von außen nicht erkennbar sind (Raynaud und Kan 1992).

Viele in Höhlen lebende Tiere, wie der Fisch Astyanax mexicanus (der mexikanische Tetra) und die Salamanderarten Typhlotriton spelaeus und Proteus anguinus, sind blind, besitzen jedoch rudimentäre, rudimentäre Augen (Besharse und Brandon 1976; Durand et al. 1993; Jeffery 2001; Kos et al. 2001). Die Augen des mexikanischen Tetra besitzen eine Linse, eine degenerierte Netzhaut, einen degenerierten Sehnerv und eine Sklera, obwohl der Tetra nicht sehen kann (Jeffery 2001). Die blinden Salamander haben Augen mit Netzhaut und Linse, doch die Augenlider wachsen über das Auge und verschließen es vor äußeren Lichtquellen (Durand et al. 1993; Kos et al. 2001).

Löwenzahn vermehren sich ohne Befruchtung (ein Zustand, der als Apomixis bekannt ist), behalten jedoch Blüten und produzieren Pollen (beide sind Geschlechtsorgane, die normalerweise für die sexuelle Befruchtung verwendet werden) (Mes et al. 2002). Blüten und Pollen sind somit für Löwenzahn in Bezug auf die sexuelle Fortpflanzung nutzlose Merkmale.

Es gibt viele Beispiele flugunfähiger Käfer (wie die Bockkäfer der Gattung Lucanidae), die perfekt geformte Flügel unter verschmolzenen Flügeldecken beibehalten. Alle diese Beispiele lassen sich in Bezug auf die vorteilhaften Funktionen und Strukturen der vorhergesagten Vorfahren der Organismen erklären (Futuyma 1998, S. 122-123).

Die Vorfahren des Menschen waren bekanntermaßen herbivor, und Backenzähne sind zum Kauen und Mahlen von Pflanzenmaterial erforderlich. Über 90 % aller erwachsenen Menschen entwickeln dritte Backenzähne (auch Weisheitszähne genannt). Normalerweise durchbrechen diese Zähne das Zahnfleisch nicht, und bei einem Drittel aller Individuen sind sie verformt und eingewachsen (Hattab et al. 1995; Schersten et al. 1989). Diese nutzlosen Zähne können erhebliche Schmerzen verursachen, das Verletzungsrisiko erhöhen und zu Erkrankungen sowie sogar zum Tod führen (Litonjua 1996; Obiechina et al. 2001; Rakprasitkul 2001; Tevepaugh und Dodson 1995).

Ein weiteres Relikt unserer pflanzenfressenden Vorfahren ist der wurmförmige Blinddarm. Obwohl diese Darmstruktur möglicherweise eine gewisse Funktion erfüllt, vielleicht in der Entwicklung des Immunsystems, handelt es sich um eine rudimentäre Version des viel größeren Blinddarms, der für die Verdauung von Pflanzen bei anderen Säugetieren unerlässlich ist. Für eine detaillierte Diskussion über die Rudimentarität des menschlichen wurmförmigen Blinddarms siehe Die Rudimentarität des menschlichen wurmförmigen Blinddarms: Eine moderne Neubewertung.

Eine weitere menschliche rudimentäre Struktur ist der Steißbein, die vier verschmolzenen Afterwirbel, die sich am unteren Ende des Rückgrats befinden, genau dort, wo die meisten Säugetiere und viele andere Primaten einen äußeren Schwanz haben, der aus dem Rücken ragt. Menschen und andere Affen gehören zu den wenigen Wirbeltieren, die als Erwachsene keinen äußeren Schwanz besitzen. Das Steißbein ist ein entwicklungsbedingtes Überbleibsel des embryonalen Schwanzes, der sich beim Menschen bildet und dann von unserem Immunsystem abgebaut und resorbiert wird (für weitere Details siehe die Abschnitte zum embryonalen menschlichen Schwanz und zum atavistischen menschlichen Schwanz). Unser innerer Schwanz ist für das Sitzen, Gehen und Entleeren nicht notwendig (alle Funktionen, die vielen Anti-Evolutionisten dem Steißbein zugeschrieben werden). Die Afterwirbel des Steißbeins können bei manchen unglücklichen Menschen extreme und unnötige chronische Schmerzen verursachen, ein Zustand, der Coccydynia genannt wird. Das gesamte Steißbein kann chirurgisch entfernt werden, ohne dass es zu negativen Folgen kommt (abgesehen von chirurgischen Komplikationen); die einzige Beschwerde, die bei einem kleinen Bruchteil der Patienten vorkommt, ist, dass die Entfernung des Steißbeins leider ihre Schmerzen nicht beseitigt hat (Grossovan und Dam 1995; Perkins et al. 2003; Postacchini Massobrio 1983; Ramsey et al. 2003; Shaposhnikov 1997; Wray 1991). Unsere kleinen, rudimentären, verschmolzenen Afterwirbel könnten einige geringfügige und unwesentliche Funktionen haben, doch diese Wirbel sind für das Gleichgewicht und das Greifen nutzlos, ihre üblichen Funktionen bei anderen Säugetieren.

Potenzielle Falsifizierung:

Kein Organismus kann eine rudimentäre Struktur besitzen, die in einem seiner Vorfahren nicht zuvor funktional war. Daher macht der standardisierte phylogenetische Baum für jede Art eine enorme Anzahl von Vorhersagen über rudimentäre Merkmale, die erlaubt sind und jene, die für jede gegebene Art unmöglich sind.

Geteilte abgeleitete Merkmale und molekulare Sequenzdaten, nicht rudimentäre Merkmale, bestimmen die Phylogenie und die Eigenschaften vorhergesagter gemeinsamer Vorfahren. Somit ist es sehr wahrscheinlich, dass rudimentäre Merkmale keine evolutionäre Erklärung haben könnten, wenn die gemeinsame Abstammung falsch ist. Zum Beispiel werden Wale als Säugetiere nach vielen Kriterien klassifiziert, wie z. B. das Vorhandensein von Milchdrüsen, einer Plazenta, einem Knochen im Unterkiefer usw. Auch Schlangen werden aufgrund anderer abgeleiteter Merkmale als Reptilien klassifiziert. Es ist jedoch theoretisch möglich, dass Schlangen oder Wale als Fische klassifiziert worden wären (wie es Linnaeus ursprünglich tat). In diesem Fall würden die rudimentären Beine der Wale oder die rudimentären Becken der Schlangen evolutionär keinen Sinn ergeben und wären mit der gemeinsamen Abstammung unvereinbar.

Folgt daraus, dass wir niemals rudimentäre Brustwarzen oder ein rudimentäres Incus-Bein bei Amphibien, Vögeln oder Reptilien finden sollten. Es sollten keine Säugetiere mit rudimentären Federn gefunden werden. Bei Primaten sollten niemals rudimentäre Hörner oder entartete Flügel unter der Haut des Rückens gefunden werden. Wir sollten niemals Arthropoden mit rudimentären Wirbelsäulen finden. Schlangen können gelegentlich rudimentäre Beine oder Arme haben, aber sie sollten niemals kleine, rudimentäre Flügel aufweisen. Menschen können ein rudimentäres Blinddarm haben, da wir Nachkommen von pflanzenfressenden Säugetieren sind, aber weder wir noch irgendein anderer Primat einen rudimentären Magen wie den bei Vögeln gefundenen haben können. Mutatis mutandis ad infinitum.

Kritiken:

Diese Vorhersage wird nicht widerlegt, indem man eine komplexe oder essentielle Funktion für die vermutete rudimentäre Struktur findet. Sollte Daten dieser Art gefunden werden, wird die Struktur lediglich zu einem Beispiel für Parahomologie (siehe Vorhersage 3.1) oder, wahrscheinlicher, zu einem Beispiel für ineffizientes Design (siehe Vorhersage 3.5). Beobachtungen, die tatsächlich mit dem Konzept der Rudimentarität unvereinbar wären, wurden oben dargelegt. Ausführlichere und spezifischere Erklärungen darüber, wie nachgewiesen werden kann, dass der menschliche Blinddarm nicht rudimentär ist, finden sich im FAQ Rudimentarität des menschlichen Blinddarms.

Viele anti-evolutionistische Autoren haben fälschlicherweise geschlossen, dass rudimentäre Strukturen nicht existieren. Sie schlussfolgern entweder (1), dass rudimentäre Organe tatsächlich funktionsfähig sind, oder (2), dass es theoretisch unmöglich ist, nachzuweisen, dass eine Struktur keine Funktion hat (siehe beispielsweise Ham et al. 1990; Batten und Sarfati 2003; Bergman und Howe 1990; Morris 1986). Dieses letztere Argument basiert auf der falschen Prämisse, dass negative Ergebnisse verwendet werden, um ein Fehlen von Funktion nachzuweisen, und dass negative Evidenz unwissenschaftlich ist. Diese Argumente sind aus drei Gründen fehlerhaft, die jeweils im Folgenden diskutiert werden.

Vestigia können Funktionen haben
Positive Beweise zeigen mangelnde Funktionalität
Negative Beweise sind wissenschaftlich, wenn kontrolliert

1. Überreste können funktionell sein

Erstens und vor allem ist diese Argumentationslinie vom Thema, da es nicht erforderlich ist, dass Überbleibsel funktionslos sind (siehe Muller 2002 für eine moderne Diskussion des Konzepts der Überbleibsel, das die Funktionalität ausdrücklich einschließt). Viele echte Überbleibsel sind funktional (für viele Beispiele siehe Culver et al. 1995). In der allgemeinen Verwendung wird „vestigial" oft fälschlicherweise als synonym mit „funktionslos" angesehen, und diese Verwechslung wurde leider durch schlecht formulierte Definitionen in vielen nicht-technischen Wörterbüchern und Enzyklopädien verbreitet. Selbst einige professionelle Forschungsbiologen sind dieser Vereinfachung des Konzepts der Überbleibsel erlegen (zum Beispiel Scadding 1981, häufig von Anti-Evolutionisten zitiert und im FAQ Citing Scadding (1981) and Misunderstanding Vestigiality diskutiert). Die Aussage, dass Überbleibselstrukturen funktionslos seien, ist eine bequeme, aber streng falsche Annäherung. Sie ist analog zur gängigen, aber streng falschen wissenschaftlichen Behauptung, dass die Erde eine Kugel ist.

Mehrere Evolutionsskeptiker haben behauptet, Biologen hätten die Definition von rudimentären und atavistischen Strukturen geändert, sobald Funktionen für viele dieser Überbleibsel gefunden wurden (siehe Bergman und Howe 1990, S. 2-3; Sarfati, J. 2002). Zum Beispiel stellt Jonathan Sarfati von Answers in Genesis fest:

Historische Definitionen von 'Vestigial', die Funktionalität einschließen

Siehe die Zitate links von Darwin 1859 und 1872, Weismann 1886 und Wiedersheim 1893.

vestigial. a. Von einem Relikt, zu einem Relikt gehörend oder von der Natur eines Relikts; wie eine bloße Spur dessen, was einmal vorhanden war; auch: rudimentär. In der Biologie hat vestigial eine spezifische Anwendung auf jene Organe oder Strukturen, die üblicherweise als rudimentär bezeichnet werden und es tatsächlich auch sind, die jedoch nicht als Anfänge oder incipiente Zustände, sondern als Überreste von Teilen oder Strukturen betrachtet werden müssen, die in einem früheren Entwicklungsstadium desselben Organismus oder in niedrigeren, vorausgegangenen Organismen besser entwickelt waren und sich im Laufe der Evolution des Individuums oder der Art zurückgebildet, atrophiert oder anderweitig reduziert oder rudimentär entwickelt haben.
(The Century Dictionary: An Encyclopedic Lexicon of the English Language 1911)

"Atrophische Organe werden manchmal für eine sekundäre Verwendung genutzt, wenn ihre ursprüngliche Funktion verloren gegangen ist."
(Die Geschichte der Evolution, Joseph McCabe, 1912, S. 264)

vestigial b. (biol.) ein rudimentäres, entartetes Überbleibsel eines früheren Organs oder einer Struktur.
(Universal Dictionary of the English Language 1932)

vestigial n. 2. Biol Spezifisch, ein kleines, entartetes oder unvollkommen entwickeltes Teil oder Organ, das in einer früheren Entwicklungsstufe des Individuums oder in einer vergangenen Generation besser entwickelt war.
(Webster's New International Dictionary of the English Language 1957)

Wenn Strukturen gemeinsam eine Verkleinerung erfahren und ihre typische Funktion verlieren, das heißt, wenn sie rudimentär werden, werden sie sehr häufig als degeneriert und funktionslos betrachtet. Aber Simpson hat kürzlich darauf hingewiesen, dass dies keineswegs zutreffen muss: Der Verlust der ursprünglichen Funktion kann mit einer Spezialisierung für eine neue Funktion einhergehen.
(Evolution: Process and Product, E. O. Dodson, 1960)

vestigial. n. 2: ein kleines, entartetes oder unvollständig entwickeltes Körperteil oder Organ, das von einem früher vollständig entwickelten Organ in einer früheren Entwicklungsstufe des Individuums, in einer vergangenen Generation oder bei eng verwandten Formen übriggeblieben ist.
(Webster's Seventh New Collegiate Dictionary 1963)

Rest. n. 2. Biol. Ein Teil oder Organ, das klein oder entartet ist, obwohl es urtümlich gut entwickelt war.
restlich adj. Biol. Zu klein oder entartet geworden: eine Struktur oder Strukturen darstellend, die einst in ihrer Funktionsaktivität vollständiger waren.
(Funk und Wagnalls New Standard Dictionary of the English Language 1964)

"Es ist falsch zu behaupten, dass ein Organ, um als rudimentär zu gelten, funktionslos sein muss ... es ist nicht erforderlich, dass ein rudimentäres Organ völlig ohne Funktion ist."
(Naylor 1982)

vestigial Eine entartete anatomische Struktur oder ein Organ, das von einer früher phylogenetischen Form des Individuums übrig geblieben ist, die besser entwickelt und funktional war.
(Wörterbuch der Bioscience 1997)

vestigial In rudimentärer Form vorkommend, als Ergebnis einer evolutionären Reduktion von einem ursprünglich komplexeren, funktionellen Zustand in einem Vorfahren.
( Futuyma 1998, aus dem Glossar)

Restorgane und -strukturen
Restorgane und -strukturen (auch als vestigia, Rudimente oder Überreste bezeichnet) sind reduzierte Körperteile oder Organe, die bei den abgeleiteten Trägern oft keine sichtbare Funktion mehr erfüllen, während sie bei früheren Mitgliedern dieser phylogenetischen Linie voll entwickelt und funktionsfähig waren. Diese Strukturen, manchmal als atrophisch oder degeneriert beschrieben, sind im Vergleich zu ihrer relativen Größe in den Vorfahrengenerationen oder bei eng verwandten Arten meist klein. ... Reststrukturen können neue, weniger offensichtliche Funktionen erworben haben, die sich von den ursprünglichen unterscheiden. Daher sollte ein vestigium im Allgemeinen nicht als funktionslos betrachtet werden, oder nur im Hinblick auf seine ursprünglichen, erwachsenen Rollen.
(Encyclopedia of Evolution 2002, S. 1131-1133)

vestigialNomen 2: ein Körperteil oder Organ, das im Vergleich zu einem besser entwickelten in einem früheren Stadium des Individuums, in einer früheren Generation oder in eng verwandten Formen klein, entartet oder unvollkommen entwickelt ist.
( Merriam-Webster Dictionary 2003)

Vestige Das Merkmal ist ein erwachsenes Überbleibsel eines Merkmals (eines Homologen), das bei einem Vorfahren und/oder bei einem verwandten Taxon vollständiger ausgebildet ist. Hinweise auf ein Vestige liegen in einem Element der phylogenetischen Kontinuität des Merkmals und in geteilten entwicklungsbiologischen Mechanismen mit Vorfahren- oder verwandten Taxa, die das vollständig ausgebildete Merkmal aufweisen. Vestige sind entweder nicht-funktional oder können eine andere Funktion als das vollständig ausgebildete vaterliche Merkmal haben. Wenn vollständig entwickelt, würde das erwachsene Merkmal als Homologe klassifiziert werden.
(Hall 2003)

"Die World Book Encyclopedia 2000 sagt: 'Restorgane sind die nutzlosen Überreste von Organen, die in einem evolutionären Vorfahren einst nützlich waren' (Hervorhebung hinzugefügt). ... Einige Evolutionisten, wie Dr. Meiss, wollen nun 'vestigial' neu definieren, um einfach 'verringert oder in der Funktion verändert' zu bedeuten. ... AiG wird es nicht zulassen, dass Evolutionisten die Regeln nach Belieben ändern, wenn sie das Argument verlieren." (Sarfati, J. 2002).

"Das Shorter Oxford English Dictionary (1993) definiert 'vestigial' als 'degeneriert oder atrophisch, im Laufe der Evolution funktionslos geworden.' Einige Evolutionisten definieren 'vestigial' nun neu, um einfach 'verringert oder in der Funktion verändert' zu bedeuten. Somit könnten nun auch wertvolle, funktionierende Organe (im Einklang mit einem Design) als 'vestigial' bezeichnet werden. Kreationisten sollten es nicht zulassen, dass Evolutionisten die Regeln ändern, wenn sie verlieren." (Sarfati, J. 1999).

Die Argumente von Sarfati sind aus mehreren Gründen ungültig.

Erstens, selbst wenn Biologen die Definition von „Vestigialität“ tatsächlich geändert hätten, warum sollte das in der Wissenschaft ein Problem darstellen? Es wäre es nicht—die Wissenschaft verändert sich, sobald neue Daten gewonnen werden und Theorien präzisiert werden. Wenn wir Sarfatís Logik anwenden, müssten wir moderne Theorien wie Einsteins Relativitätstheorie ablehnen, da „Physiker die Regeln willkürlich änderten, wenn sie verloren".

Zweitens zitiert Sarfati knappe, für Laien verständliche Definitionen aus einem populären Wörterbuch und einer Kinder-Enzyklopädie, als wären sie wissenschaftliche Autoritäten. Es ist höchst wahrscheinlich, dass die Person, die diese Definitionen verfasst hat, kein Evolutionsbiologe war. Was wir wissen, könnte es sogar ein Anti-Evolutionist oder ein Junge-Erde-Kreationist gewesen sein! Jeder wahre Wissenschaftler (oder legitime Gelehrte jeglicher Art) würde für Definitionen technischer Begriffe einen fortgeschrittenen wissenschaftlichen Text konsultieren, insbesondere wenn er versucht, diese zu kritisieren. In diesem Fall wäre das zweibändige Encyclopedia of Evolution (Muller 2002), mit technischen Diskussionen, die von echten praktizierenden Forschungsbiologen verfasst wurden, eine der vielen geeigneten Quellen.

Drittens, unabhängig von weit verbreiteten Missverständnissen, war von Beginn der modernen evolutionären Theorie an die vollständige Abwesenheit einer Funktion keine Voraussetzung für Vestigialität (Crapo 1985; Culver et al. 1995; Darwin 1872, S. 601-609; Dodson 1960, S. 44; Griffiths 1992; McCabe 1912, S. 264; Merrell 1962, S. 101; Moody 1962, S. 40; Muller 2002; Naylor 1982; Strickberger 2000; Weismann 1886; Wiedersheim 1893, S. 2, S. 200, S. 205). Sarfatis Behauptung beruht auf Unwissenheit, und er liefert natürlich keine historischen Referenzen, die zeigen, dass evolutionäre Biologen die Definition tatsächlich geändert haben. Als offensichtliches Gegenbeispiel hat Charles Darwin nie behauptet, dass rudimentäre Organe funktionslos sein müssen. In seinem berühmten Abschnitt über rudimentäre Organe in On the Origin of Species, geschrieben vor fast 150 Jahren, betont Darwin tatsächlich, dass Rudimente funktionsfähig sein können, und gibt mehrere Beispiele:

"Nützliche Organe, selbst wenn sie nur wenig entwickelt sind, es sei denn, wir haben Grund zu der Annahme, dass sie früher stärker entwickelt waren, sollten nicht als rudimentär betrachtet werden." (Darwin 1859, Hervorhebung hinzugefügt)

"Ein Organ, das zwei Zwecken dient, kann für einen, selbst den wichtigeren, rudimentär oder völlig abortiv werden und dennoch für den anderen vollkommen effizient bleiben. So ist bei Pflanzen die Funktion des Fruchtknotens darin zu sehen, die Pollenschläuche zu erreichen, die in den am Grund des Fruchtknotens geschützten Eizellen liegen. Der Fruchtknoten besteht aus einem Stigma, das auf dem Griffel ruht; doch bei einigen Kompositen haben die männlichen Blüten, die natürlich nicht befruchtet werden können, einen Fruchtknoten, der sich in einem rudimentären Zustand befindet, da er nicht mit einem Stigma gekrönt ist; doch bleibt der Griffel gut entwickelt und ist mit Haaren bedeckt wie bei anderen Kompositen, um den Pollen aus den umgebenden Staubblättern zu bürsten. Wiederum kann ein Organ für seinen eigentlichen Zweck rudimentär werden und für einen anderen Zweck verwendet werden: bei bestimmten Fischen scheint der Schwimmblasen rudimentär für seine eigentliche Funktion der Auftriebsgewinnung zu sein, hat sich jedoch in ein nascentes Atmungsorgan oder eine Lunge verwandelt. Es könnten weitere ähnliche Beispiele gegeben werden." (Darwin 1859 [siehe Text]; auch Darwin 1872, S. 602, Hervorhebung hinzugefügt)

"Rudimentäre Organe sind andererseits entweder völlig nutzlos, wie Zähne, die niemals durch das Zahnfleisch schneiden, oder fast nutzlos, wie die Flügel eines Strauses, die lediglich als Segel dienen." (Darwin 1872, S. 603)

"... ein Organ, das während veränderter Lebensgewohnheiten für einen Zweck nutzlos oder schädlich geworden ist, könnte leicht modifiziert und für einen anderen Zweck verwendet werden." (Darwin 1872, S. 603)

Einer der einflussreichsten Evolutionsbiologen des 19. Jahrhunderts, August Weismann, schrieb 1886 in seinem umfangreichen Essay „Rückläufige Entwicklung in der Natur" über funktionale Relikte:

"... denn obwohl der letztere [Strauß] nicht fliegt, verwendet er seine Flügel dennoch als Hilfsmittel beim schnellen Laufen über die afrikanischen Ebenen und Wüsten ... Die Rückbildung wird jedoch nicht immer so weit getrieben, dass eine Struktur ganz beseitigt wird ... Aber nicht selten kann das sich entartende Organ auf andere Weise nutzbar gemacht werden, und dann entweder hört die Rückbildung kurz vor der tatsächlichen Elimination auf, wie bei den Flügeln des Straußes, oder sie verändert und transformiert die Struktur so, dass sie für neue Funktionen geeignet ist ..." (Weismann 1886, S. 5-9)

Wie oben erklärt, ist das Überraschende an der funktionalen, rudimentären Straußflügel nicht, dass der Straußflügel überhaupt keine Funktion hat, sondern dass es sich um einen rudimentären Flügel handelt, der nicht für den aktiven Flug verwendet wird, sein „richtiger Zweck", wie Darwin es ausdrückt. Selbst Robert Wiedersheim, der berüchtigte Katalogisierer von 86 menschlichen rudimentären Strukturen, behauptet nie, dass rudimentäre Strukturen keine Funktionen haben müssen. In der Einleitung zu The Structure of Man definiert Wiedersheim „rudimentär" in evolutionären Begriffen:

"Die vergleichende Morphologie zeigt nicht nur den im Wesentlichen ähnlichen Organisationsplan der Körper aller Wirbeltiere, ... sondern auch das Vorkommen bei ihnen bestimmter Organe oder Organteile, die heute als 'rudimentär' bekannt sind.

Mit solchen Organen sind jene gemeint, die früher eine größere physiologische Bedeutung hatten als heute." (Wiedersheim 1893, S. 2)

Am Ende seines Buches listet Wiedersheim seine 86 rudimentären Strukturen unter diesem Titel auf:

"B. Rückwärts modifiziert, sind die Organe ganz oder teilweise funktionslos, wobei einige nur im Embryo auftreten, andere während des Lebens konstant oder inkonstant vorhanden sind. Zum größten Teil Organe, die als rudimentär bezeichnet werden können." (Wiedersheim 1893, S. 200, Hervorhebung hinzugefügt)

"... wie bereits in der Einleitung erwähnt, wird der Begriff rudimentär in der Regel nur auf solche Organe angewendet, die ihre ursprüngliche physiologische Bedeutung verloren haben." (Wiedersheim 1893, S. 205)

Wiedersheim, aus einer evolutionären Perspektive schreibend, betont in seiner Definition, dass rudimentäre Strukturen ihre ursprüngliche, größere physiologische Bedeutung verloren haben, nicht aber ihre gesamte physiologische Bedeutung. Er beschränkt rudimentäre Strukturen niemals auf solche, die keine Funktion besitzen, und erwähnt im gesamten Buch Funktionen vieler Organe, die er als rudimentär bezeichnet.

Viele Anti-Evolutionisten zitieren gerne eine Abhandlung von Steven Scadding (Scadding 1981), in der er Wiedersheims Analyse von rudimentären Organen als Beweis für die Evolution kritisiert. Scaddings Einwände basieren auf der falschen Prämisse, dass rudimentäre Strukturen per Definition keine Funktion haben müssen. Wiedersheim, den Scadding spezifisch kritisiert, macht diese Behauptung nicht. Da Scadding Wiedersheims Position verzerrt darstellt und eine falsche Definition von „rudimentär" verwendet, sind Scaddings Argumente ungültig. Die tiefgreifenden Probleme in Scaddings Abhandlung wurden in der wissenschaftlichen Literatur korrigiert, und Anti-Evolutionisten, die diese Abhandlung zitieren, betreiben schlechte Wissenschaft. Eine detaillierte Diskussion von Scaddings Abhandlung aus dem Jahr 1981 findet sich im FAQ Citing Scadding (1981) and Misunderstanding Vestigiality.

2. Positive Beweise werden verwendet, um Funktionslosigkeit zu demonstrieren

Auch wenn das Ergebnis negativ sein kann („Struktur x hat keine Funktion"), basiert die Feststellung biologischer Funktionalität oder deren Fehlen auf positiven, nicht auf negativen Beweisen. In der Organismenbiologie ist eine Funktion ein physikalischer Prozess, den ein Organ ausführt und der für die erfolgreiche Reproduktion des Organismus in einer bestimmten Umgebung notwendig ist. Funktionen werden in Bezug auf Reproduktion und Überlebensfähigkeit gemessen. Ein Organ hat in einer gegebenen Umgebung keine Funktion, wenn das Vorhandensein des Organs keinen statistisch signifikanten Einfluss auf den Reproduktionserfolg oder die Überlebensfähigkeit hat. Sowohl der Reproduktionserfolg als auch die Überlebensfähigkeit können beobachtet und quantitativ gemessen werden und stellen somit positive Daten dar.

3. Negative Daten können als wissenschaftliche Evidenz verwendet werden

Negative Beweise sind zweifellos gültig, wenn sie korrekt eingesetzt werden, und negative Beweise werden routinemäßig in der wissenschaftlichen Literatur verwendet und berichtet. Die allgemeine Behauptung, dass negative Beweise nicht verwendet werden können, um eine Hypothese zu testen, ist eine nihilistische Philosophie, die keinen Platz in der experimentellen Wissenschaft hat. Negative Beweise sind zulässig, wenn sie unter den richtigen experimentellen Kontrollen erworben werden. Gute experimentelle Technik umfasst kontrollierte Beobachtungen, unabhängig davon, ob die Beweise positiv oder negativ sind. Positive Ergebnisse werden durch negative Kontrollen gestärkt; gültige negative Ergebnisse erfordern positive Kontrollen.

Um die wichtige Frage der experimentellen Kontrollen zu klären, betrachten wir folgende Analogie zur Physik. Wenn es unmöglich ist, nachzuweisen, dass eine bestimmte Struktur keine Funktion hat, dann ist nach derselben Logik auch unmöglich, nachzuweisen, dass ein gegebenes atomares Element nicht radioaktiv ist. Allerdings ist in der Physik gut etabliert, dass Blei-206 nicht radioaktiv ist. Wir wissen dies, weil Radioaktivität von anderen Elementen, wie Phosphor-32, detektierbar ist, während gleichzeitig Radioaktivität von Blei-206 nicht detektierbar ist. In diesem physikalischen Beispiel ist Phosphor-32 eine positive Kontrolle, die benötigt wird, um die negativen Evidenzen, die von Blei-206 gesammelt wurden, zu nutzen. Ebenso können wir sicher nachweisen, dass eine gegebene Struktur keine Funktion hat, wenn wir gleichzeitig eine Funktion für eine andere Struktur in derselben Umgebung detektieren können.

Anatomische Atavismen sind konzeptionell eng mit rudimentären Strukturen verwandt. Ein Atavismus ist die Wiederaufnahme eines verlorenen Merkmals, das einem entfernten evolutionären Vorfahren spezifisch ist und nicht bei den Eltern oder jüngeren Vorfahren des Organismus beobachtet wird, der das atavistische Merkmal aufweist. Atavismen weisen mehrere wesentliche Merkmale auf: (1) Vorhandensein in den adulten Entwicklungsstadien, (2) Abwesenheit bei den Eltern oder jüngeren Vorfahren und (3) extreme Seltenheit in einer Population (Hall 1984). Aus entwicklungsbiologischen Gründen ist das gelegentliche Auftreten von Atavismen unter der Voraussetzung der gemeinsamen Abstammung zu erwarten, wenn Strukturen oder Funktionen zwischen Vorfahren- und Nachkommenlinien allmählich verloren gehen (Hall 1984; Hall 1995). Hier sind wir primär an potenziellen atavistischen Strukturen interessiert, die für Taxa charakteristisch sind, zu denen der Organismus, der die Struktur aufweist, nicht gehört. Als hypothetisches Beispiel: Wenn mutierte Pferde gelegentlich Kiemen aufwiesen, würde dies als potenzieller Atavismus betrachtet werden, da Kiemen diagnostisch für Taxa (z. B. Fische) sind, zu denen Pferde nicht gehören. Wie bei rudimentären Strukturen kann kein Organismus eine atavistische Struktur besitzen, die nicht zuvor bei einem seiner Vorfahren gefunden wurde. Daher macht der standardmäßige phylogenetische Baum für jede Art eine enorme Anzahl von Vorhersagen über Atavismen, die erlaubt sind, und solche, die für jede gegebene Art unmöglich sind.