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Homologie – Homologe Organe als Beleg der Evolution 06:14 min

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Transkript 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!

4 Kommentare
  1. Super, danke! In der Schule hab ich es nämlich nicht so gut verstanden.

    Von Ela Y., vor etwa 2 Jahren
  2. Super nachvollziehbar und anschaulich!!!

    Von B J Niesel, vor mehr als 2 Jahren
  3. Klasse erklärt!

    Von Abdollahboulla, vor etwa 3 Jahren
  4. Super Video!! Danke!!

    Von Confetti, vor mehr als 4 Jahren

Homologie – Homologe Organe als Beleg der Evolution Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Homologie – Homologe Organe als Beleg der Evolution kannst du es wiederholen und üben.

  • Definiere den Begriff „Homologe Organe".

    Tipps

    Der Begriff „Homologie" kommt aus dem Griechischen und bedeutet übereinstimmen.

    Lösung

    Als Homologie bezeichnet man Ähnlichkeiten infolge gemeinsamer Abstammung. So sind also Organe homolg, die einen gemeinsamen Grundbauplan besitzen.

  • Nenne die drei Homologiekriterien.

    Tipps

    Ein Kriterium beschreibt den Ort der Organe.

    Lösung

    Um zu überprüfen, ob Homologie vorliegt, werden drei Kriterien herangezogen.

    1. Kriterium der Lage: Organe sind homolog, wenn sie die gleiche Lage einnehmen.
    2. Kriterium der spezifischen Qualität: Organe sind homolog, wenn sie in mehreren charakteristischen Merkmalen übereinstimmen.
    3. Kriterium der Stetigkeit: Organe sind homolog, wenn eine Verbindung durch viele Zwischenformen erkennbar ist, sich also eine Entwicklungslinie abzeichnet.
  • Benenne die Knochen der Vorderextremitäten von Wirbeltieren.

    Tipps

    Die Fingerknochen sind schwarz im Bild.

    Lösung

    Äußerlich sehen die Vorderextremitäten der Wirbeltiere sehr unterschiedlich aus. Doch die Skelette sind gleich aufgebaut.

    So findest du bei allen Oberarmknochen (blau), zwei Unterarmknochen (gelb), Mittelhandknochen (rot), Handwurzelknochen (grün) und Fingerknochen (schwarz). Die Knochen sind bei jeder Art unterschiedlich geformt und verwachsen. Sie sind an die Lebensräume der Organismen angepasst.

  • Bestimme, ob die Merkmale analog oder homolog sind.

    Tipps

    Analogie: Funktionsähnlichkeit, die nicht auf Verwandtschaft beruht, sondern auf Anpassung an ähnliche Lebensräume.

    Lösung

    Diese Ähnlichkeiten sind das Ergebnis der Angepasstheit an ähnliche Umweltfaktoren. Beide Tiere leben im Boden und graben Gänge, daher besitzen beide ähnliche Organe. Aber hier liegt keine Homologie vor, sondern eine Analogie.

    Diese Funktionsähnlichkeit beruht nicht auf einer Verwandtschaft, sondern auf gleichen Lebensräumen.

  • Entscheide, welche Aussagen zur Analogie passen.

    Tipps

    Analoge Organe finden wir, wenn wir die Flügel der Vögel und die der Insekten betrachten.

    Die Maulwurfsgrille und der Maulwurf sind sich sehr ähnlich, jedoch sind sie nicht näher miteinander verwandt. Beide Tiere leben im Boden und graben mit ihren Grabschaufeln Gänge. Solche Ähnlichkeiten werden als Analogien bezeichnet.

    Lösung

    Organe sind analog, wenn sie in ihrer Funktion übereinstimmen. Sie besitzen keinen gemeinsamen Grundbauplan oder Vorfahren. Du siehst also, das ist das genaue Gegenteil von Homologie.

    Ein Beispiel für die Analogie ist die Schwanzflosse von Walen und Fischen. Wale und Fische stammen nicht von einem gemeinsamen Vorfahren ab. Ihre Ähnlichkeiten sind aufgrund der gleichen Lebensräume entstanden. Ähnlichkeiten infolge gleicher Funktion ohne gemeinsame Abstammung nennt man analog.

  • Ermittle homologe Organe bei Pflanzen.

    Tipps

    Hier kann das Kriterium der Lage herangezogen werden.

    Lösung

    Hier kann das Kriterium der Lage angewendet werden. Strukturen sind homolog, wenn sie in einem Bauplan die gleiche Lage einnehmen. Beispiele hierfür finden wir auch in der Pflanzenwelt. Homolog sind Laubblatt, Blattdorn und Blattranke. Der Stachel gehört nicht dazu. Er wird aus den oberen Zellschichten gebildet. Dornen sind Blattumbildungen der Sprossachse.