WAS IST EINE APOMORPHIE? (MIT BEISPIELEN) - BIOLOGIE - 2025

Eine Apomorphie ist in der kladistischen Terminologie ein Zustand, der von einem Charakter abgeleitet ist. Dieser Zustand könnte als "neuartig" eingestuft werden, wenn er mit einer nahen Ahnengruppe verglichen wird.

Wenn das apomorphe Zeichen von zwei oder mehr Gruppen geteilt wird, werden sie als Synapomorphie bezeichnet. Wenn das Zeichen für eine Gruppe eindeutig ist, spricht man von Autapomorphien. Synapomorphien sind Schlüsselelemente des Kladismus.

Bei Säugetieren wird Haar als Apomorphie angesehen.
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Das entgegengesetzte Konzept der Apomorphie ist die Plesiomophie, die sich auf einen angestammten oder primitiven Charakter bezieht.

Es wäre falsch, ein Zeichen absolut als apormóphisch zu definieren, da diese Konzepte relativ zutreffen. Das heißt, sie müssen mit einer anderen Gruppe verglichen werden, um den Status des Charakters zu definieren.

Beispielsweise ist die Wirbelsäule ein apomorpher Charakter aus der Gruppe der Wirbeltiere. Wenn wir jedoch die Position dieser Struktur bei einem Vogel im Verhältnis zu den anderen Wirbeltieren einnehmen, ist das Merkmal plesiomorph.

Diese Terminologie ist auf dem Gebiet der Evolutionsbiologie weit verbreitet und sehr nützlich bei der Beschreibung der bestehenden phylogenetischen Beziehungen zwischen organischen Wesen.

Was ist eine Apomorphie?

Eine Apomorphie bezieht sich auf einen Zustand, der von einem bestimmten Charakter abgeleitet ist, dh auf eine evolutionäre Neuheit innerhalb einer Gruppe, wenn sie mit einem anderen nahe gelegenen Ahnen-Taxon verglichen wird, dem das untersuchte Merkmal fehlt.

Diese Merkmale treten bei dem jüngsten gemeinsamen Vorfahren der betreffenden Gruppe auf, oder es handelt sich um ein Merkmal, das sich in jüngster Zeit entwickelt und nur in einer Gruppe verwandter Arten auftritt.

Im Gegensatz dazu ist der entgegengesetzte Begriff Plesiomorphie. In diesen entstehen die Zeichen in einem entfernten gemeinsamen Vorfahren, so dass sie als primitiv bezeichnet werden.

Die Begriffe "fortgeschritten" und "primitiv" werden jedoch von Evolutionsbiologen häufig vermieden, da sie eine Skala der Perfektion implizieren, die unter dem Prisma der Evolution keinen Platz hat.

Tatsächlich können Plesiomorphien als Apomorphien betrachtet werden, die "tiefer" in der Phylogenie liegen. Dies wird anhand der Beispiele klarer, die im nächsten Abschnitt behandelt werden.

Synapormorphien und Autopomorphien

Bei der Erwähnung von Apomorphien muss zwischen den daraus abgeleiteten Begriffen unterschieden werden: Synapormorphien und Autopomorphien.

Wenn ein Merkmal eine Apomorphie ist und es auch von Mitgliedern einer Gruppe geteilt wird, wird der Begriff Synapormophie oder gemeinsame abgeleitete Zeichen verwendet.

Wenn andererseits das abgeleitete Zeichen für ein Taxon eindeutig ist, wird es als Selbstmorphing bezeichnet. Ein solcher nicht-anatomischer Charakter ist beispielsweise die Sprache beim Menschen, da wir die einzige Gruppe mit dieser besonderen Eigenschaft sind.

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Beispiele für Apomorphie

Apomorphien bei Vögeln

Vögel sind fliegende Wirbeltiere, die aus etwa 18.000 Arten bestehen. Es können mehrere Apomorphien unterschieden werden, die die Unterscheidung von Vögeln vom Rest der Wirbeltiere ermöglichen.

Die Federn gelten als Apomorphie an den Flügeln. Da sie für die Aves-Klasse einzigartig sind, handelt es sich um Autapomorphien. Wenn wir eine Gruppe innerhalb der Vögel nehmen, nehmen wir an, eine Familie oder eine Gattung, wären die Federn ein Ahnencharakter.

Apomorphien bei Säugetieren

Säugetiere sind eine Gruppe von Amnionwirbeltieren mit fast 5.500 Arten. Innerhalb dieser Gruppe gibt es eine Reihe von evolutionären Neuheiten, die die Gruppe zweifellos charakterisieren.

Das Haar von Säugetieren wird als apomorpher Charakter angesehen, da es die Unterscheidung von Säugetieren von anderen Gruppen von Wirbeltieren, wie beispielsweise Reptilien, ermöglicht.

Da Haare ein Merkmal sind, das alle Säugetiere gemeinsam haben, ist es auch eine Synapomorphie von Säugetieren im Allgemeinen. Gleiches gilt für die Brustdrüsen oder für die drei kleinen Knochen des Mittelohrs.

Innerhalb von Säugetieren gibt es mehrere Gruppen. Jede dieser Ordnungen hat ihre eigenen Apomorphien. Zum Beispiel können wir bei Primaten klar unterscheiden, dass der gegenüberliegende Daumen ein abgeleitetes Merkmal ist, das in keiner anderen Gruppe von Säugetieren gefunden wird.

Wie wir jedoch gesehen haben, sind die Unterschiede zwischen Apomorphien und anderen Charakterzuständen relativ. Was wir als apomorphen Charakter für eine große Gruppe betrachten, kann als plesiomorph angesehen werden, wenn wir es aus der Sicht einer kleineren Gruppe betrachten, die in der größeren verschachtelt ist.

Apomorphien bei Insekten

Bei Insekten gibt es eine Unterklasse namens Pterygota, die durch das Vorhandensein von Flügeln definiert wird. Tatsächlich leitet sich der Begriff "Pterygota" vom griechischen Pterygous ab, was "geflügelt" bedeutet.

Auf diese Weise repräsentieren die Flügel in der erwähnten Unterklasse einen apormorphen Charakter. Wenn wir zur Insektenordnung Lepidoptera gehen, sind die Flügel ein plesiomorpher Charakter.

Cladismus und Synapomorphien

Was ist Kladismus?

Der Cladismus - auch als phylogenetische Systematik oder phylogenetische Klassifikation bekannt - ist eine Klassifikationsschule, deren System auf den gemeinsamen abgeleiteten Merkmalen von Individuen basiert.

Auf diese Weise werden organische Wesen, die bestimmte abgeleitete Charaktere teilen, gruppiert und von jenen Gruppen getrennt, die das betreffende Merkmal nicht besitzen.

Die Gruppen, die nach dieser Methode gebildet werden, werden als Kladen bezeichnet und bestehen aus dem jüngsten gemeinsamen Vorfahren und allen seinen Nachkommen.

Diese Beziehungen werden grafisch in einem hierarchischen Verzweigungsmuster (oder Baum) ausgedrückt, das als Cladogramm bezeichnet wird. Kladen können ineinander verschachtelt werden.

Monophyletische, paraphyletische und polyphyletische Gruppen

Anhand des vorherigen Beispiels für geflügelte und nicht geflügelte Insekten können wir nun verstehen, wie sich Kladismus auf die in diesem Artikel diskutierten Begriffe bezieht.

Der kritische Aspekt für die Erkennung monophyletischer Gruppen sind Synapomorphien, keine Plesiomorphien. Daher erzeugt eine Gruppierung basierend auf Plesiomorphien paraphyletische Gruppen.

Zum Beispiel sind die Flügel Synapomorphien, die geflügelte Insekten in der monophyletischen Gruppe Pterygota vereinen. Bevor die evolutionäre Neuheit der Flügel auftauchte, fehlten sie den Insekten eindeutig. Das Fehlen von Flügeln ist also ein primitiver Charakter.

Wenn wir die Insekten anhand der Eigenschaft des Fehlens von Flügeln gruppieren, erhalten wir die paraphyletische Gruppe Apterygota.

Warum ist es paraphyletisch? Weil einige flügellose Insekten enger mit geflügelten Insekten verwandt sind als andere flügellose Insektenarten.

Schließlich basieren polyphyletische Gruppen auf konvergenten Zeichen, die keine gemeinsame evolutionäre Ableitung haben. Wenn wir eine Gruppe fliegender Tiere mit Insekten, Vögeln und Fledermäusen bilden, wäre dies eindeutig eine polyphyletische Gruppe - diese drei Tiergruppen haben die Luftbewegung nicht von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt.

Verweise

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