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

Eine Simpleiomorphie bezieht sich in der kladistischen Terminologie auf einen Ahnencharakter , der von zwei oder mehr Taxa geteilt wird. Das heißt, dieses Merkmal stimmt mit dem überein, von dem angenommen wurde, dass es im gemeinsamen Vorfahren beider Gruppen vorhanden war.

Simpleiomorphies sind Arten von Plesiomorphies, die als Ahnenzeichen definiert sind. Dieser Begriff steht im Gegensatz zu apormorphy-abgeleiteten Charakteren oder evolutionären Neuheiten. Ebenso widerspricht der Begriff Simplesiomorphie der Synapomorphie - einem gemeinsamen abgeleiteten Charakter.

Quelle: Benjamín Núñez González, aus Wikimedia Commons

Laut der kladistischen Klassifikationsschule sollten von Vorfahren abgeleitete Zeichen nicht zur Definition von Gruppen verwendet werden, da dies zu einer paraphyletischen Gruppierung führen würde.

Was ist eine Simpleiomorphie?

Im Cladismus wird den verschiedenen Eigenschaften organischer Wesen eine Polarität zugeschrieben. Somit gibt es abgeleitete Zeichen und Ahnenzeichen. Die erste davon ist als apomorph bekannt, während der Ahnenzustand als plesiomorph bezeichnet wird.

Wenn mehr als ein Taxon den Ahnenzustand darstellt, ist das Zeichen eine einfache Morphologie - weil es geteilt wird. In ähnlicher Weise sind gemeinsam abgeleitete abgeleitete Merkmale Synapomorphien.

Diese Begriffe sind von relativem Nutzen und hängen von der "Position" oder Tiefe des phylogenetischen Baums ab, den der Leser einnimmt.

Beispielsweise repräsentiert bei der Trennung zwischen Unterkiefer und Nicht-Unterkiefer der Mangel an Struktur den Ahnencharakter, während das Vorhandensein von Unterkiefern als abgeleitet angesehen wird. Wenn ich jedoch zwei Gruppen von Säugetieren vergleiche, zum Beispiel Katzen und Hunde, wird der Kiefer ein Ahnencharakter sein.

Ahnen vs. Ahnenarten

Das Lesen phylogenetischer Bäume unterliegt einer Reihe von Missverständnissen. Am häufigsten wird angenommen, dass diese grafische Darstellung Informationen über den primitiven oder fortgeschrittenen Zustand der dort dargestellten Arten liefert.

Auf diese Weise liefern uns phylogenetische Bäume Informationen über die Evolutionsgeschichte organischer Wesen, wobei wir uns auf die Charaktere konzentrieren. Das heißt, es kann uns nicht sagen, ob eine Art von Vorfahren oder abgeleitet ist, aber wir können auf diese Zustände des betreffenden Charakters schließen.

Stellen Sie sich zum Beispiel vor, wir könnten die Aminosäuren in einem Protein sequenzieren, das in Gorilla, Bonobo, Schimpanse und Mensch vorhanden ist. In dieser hypothetischen Sequenz haben alle genannten Organismen den Aminosäurerest Valin, während der Schimpanse Glutaminsäure an seiner Stelle hat.

In diesem Fall könnten wir annehmen, dass die wahrscheinlichste Hypothese - nach dem Prinzip der Sparsamkeit, auch Occams Rasiermesser genannt, das die geringste Anzahl von evolutionären Veränderungen erfordert - ist, dass Valin der Ahnencharakter ist und dass jeder sie von ihnen geerbt hat. gemeinsamer Vorfahr. Bei Schimpansen änderte sich jedoch der Charakter.

Wie kann man sie unterscheiden?

Eine fast universelle Methode zur Unterscheidung zwischen beiden Zuständen des Charakters ist der Vergleich mit einer externen Gruppe nach folgendem Prinzip: Wenn unterschiedliche Zustände eines Merkmals in zwei Gruppen auftreten, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Manifestation in seinem nächsten Verwandten gefunden wird der Ahne.

Simpleiomorphien und paraphyletische Gruppen

Im Cladismus werden phylogenetische Beziehungen unter Verwendung strenger Synapomorphien oder gemeinsamer abgeleiteter Zeichen abgeleitet.

Die Verwendung dieses Merkmals führt zur Bildung monophyletischer Gruppierungen - des gemeinsamen Vorfahren der Gruppe und aller ihrer Nachkommen. Die resultierende phylogenetische Hypothese wird in einem Diagramm ausgedrückt, das als Cladogramm bezeichnet wird.

Wenn wir Gruppierungen unter Verwendung von Simpleiomorphien erstellen wollten, wäre das Ergebnis paraphyletisch. Nehmen wir zum Beispiel Reptilien und geflügelte und flügellose Insekten

Reptilien

Schuppige Haut ist eine alte Eigenschaft, die Schildkröten, Krokodile, Eidechsen und dergleichen gemeinsam haben. Die Skalen trugen jahrhundertelang zu Missverständnissen in der Taxonomie bei. Heute haben fossile, molekulare und morphologische Beweise zu dem Schluss geführt, dass Reptilien keine Klade bilden (eine monophyletische Gruppe).

Warum sind Reptilien paraphyletisch? Denn Krokodile sind eher mit Vögeln verwandt als mit Schlangen und Eidechsen. Nach diesem Gedankengang ist es mehr als klar, dass Vögel Teil der Reptilienklade sind.

Apterygota und Pterygota

Bei Insekten können wir eine sehr intuitive Trennung zwischen den Vertretern ohne Flügel und denen ohne Flügel herstellen - in Apterygota bzw. Pterygota.

Im Laufe der Evolution entwickelten Insekten, die zuvor keine Flügel besaßen, diese Strukturen. Daher ist es ein Ahnencharakter, keine Flügel zu haben, während Flügel den abgeleiteten Zustand darstellen.

Diese beiden Gruppen haben keine taxonomische Gültigkeit. Apterygota stellt eine paraphyletische Gruppe dar, da sie auf einem gemeinsamen Ahnenmerkmal beruht: dem Fehlen von Flügeln.

Wie bei Reptilien gibt es flügellose Insekten, die eher mit den geflügelten Varianten als mit anderen flügellosen Arten verwandt sind.

Diese Beispiele veranschaulichen deutlich, wie die Verwendung von gemeinsam abgeleiteten Zeichen uns Hinweise auf echte Verwandtschaftsbeziehungen liefert, während die Verwendung von Simpleiomorphien dies nicht tut.

Beispiele

Hemichordaten und Chordaten

Die paraphyletische Gruppe der "Prochordaten" besteht aus Hemichordaten, Urochordaten und Cephalochorden. Diese Organismen werden durch das Vorhandensein primitiver Zeichen klassifiziert.

Wenn Sie eine monophyletische Gruppe bilden möchten, müssen Sie apomorphe Zeichen berücksichtigen, die die Urochordaten, Cephalochordaten und Wirbeltiere klar vereinen. Diese bilden die Klade der Akkordaten.

Hemichordaten sind durch das Vorhandensein eines Stomochords gekennzeichnet, von dem lange angenommen wurde, dass es einem echten Notochord ähnelt, aber aktuelle Beweise haben deutlich gemacht, dass dies nicht der Fall ist. Darüber hinaus haben sie Kiemenschlitze und ein Rückenmark.

Im Gegensatz dazu sind Chordaten durch ein Notochord, ein hohles Rückenmark und Kiemenschlitze gekennzeichnet. Diese Eigenschaften können sich im Laufe des Lebens des Einzelnen ändern, bleiben jedoch für die Gruppe diagnostisch.

Die Monotreme

Monotreme haben eine interessante Mischung aus plesiomorphen Eigenschaften, die an Reptilien erinnern, und apomorphen Eigenschaften, die typisch für Säugetiere sind. Diese Organismen sind jedoch stark an einen semi-aquatischen oder ameisenfressenden Lebensstil angepasst, was die Charakteranalyse schwierig macht.

Zum Beispiel weist der Schädel der Mitglieder der Gruppe plesiomorphe Eigenschaften auf, die sich jedoch in der Morphologie des Schnabels unterscheiden. Die Schnauze weist einen langen Knochen auf, der in Reptilien, Therapsiden und Xenarthras zu finden ist. Die ventrale Oberfläche des Schädels weist Strukturen auf, die Überreste von Reptilienmerkmalen sein könnten.

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