Phylogeniebiologie

Taxonomische Systeme

Die Taxonomie, die Wissenschaft der Klassifizierung von Organismen, basiert auf der Phylogenie. Frühe taxonomische Systeme hatten keine theoretische Grundlage; Organismen wurden nach offensichtlicher Ähnlichkeit gruppiert. Seit der Veröffentlichung von Charles Darwins Über die Entstehung von Arten durch natürliche Selektion im Jahr 1859 basiert die Taxonomie jedoch auf den akzeptierten Aussagen der evolutionären Abstammung und Beziehung.

Die Daten und Schlussfolgerungen der Phylogenie zeigen deutlich, dass der Baum des Lebens das Produkt eines historischen Evolutionsprozesses ist und dass Ähnlichkeitsgrade innerhalb und zwischen Gruppen Beziehungsgraden durch Abstammung von gemeinsamen Vorfahren entsprechen. Eine voll entwickelte Phylogenie ist wesentlich für die Entwicklung einer Taxonomie, die die natürlichen Beziehungen innerhalb der Welt der Lebewesen widerspiegelt.

Hinweise auf spezifische Phylogenien

Biologen, die Phylogenien postulieren, leiten ihre nützlichsten Beweise aus den Bereichen Paläontologie, vergleichende Anatomie, vergleichende Embryologie und Molekulargenetik ab. Nützlich sind auch Studien zur molekularen Struktur von Genen und zur geografischen Verteilung von Flora und Fauna. Der Fossilienbestand wird häufig verwendet, um die Phylogenie von Gruppen zu bestimmen, die harte Körperteile enthalten. Es wird auch verwendet, um Divergenzzeiten von Arten in Phylogenien zu datieren, die auf der Grundlage molekularer Beweise konstruiert wurden.

Die meisten Daten, die für phylogenetische Beurteilungen verwendet wurden, stammen aus der vergleichenden Anatomie und der Embryologie, obwohl diese von Systemen, die unter Verwendung molekularer Daten konstruiert wurden, schnell übertroffen werden. Beim Vergleich von Merkmalen, die verschiedenen Arten gemeinsam sind, versuchen Anatomen, zwischen Homologien oder Ähnlichkeiten, die von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurden, und Analogien oder Ähnlichkeiten zu unterscheiden, die sich aus ähnlichen Gewohnheiten und Lebensbedingungen ergeben.

Biochemische Untersuchungen, die in der zweiten Hälfte des 20. und Anfang des 21. Jahrhunderts durchgeführt wurden, lieferten wertvolle Daten für phylogenetische Studien. Durch Zählen der Unterschiede in der Sequenz der Einheiten, aus denen Protein- und Desoxyribonukleinsäuremoleküle (DNA) bestehen, haben Forscher ein Instrument entwickelt, mit dem gemessen werden kann, inwieweit verschiedene Arten seit ihrer Entwicklung von einem gemeinsamen Vorfahren auseinander gegangen sind. Da mitochondriale DNA im Vergleich zu nuklearer DNA sehr hohe Mutationsraten aufweist, war sie nützlich, um Beziehungen zwischen Gruppen herzustellen, die in letzter Zeit auseinander gegangen sind. Im Wesentlichen ähnelt die Anwendung der Molekulargenetik auf die Systematik der Verwendung von Radioisotopen bei der geologischen Datierung: Moleküle ändern sich unterschiedlich schnell, wobei sich einige, wie z. B. mitochondriale DNA, schnell und andere, wie z. B. ribosomale RNA, langsam entwickeln. Eine wichtige Annahme bei der Verwendung von Molekülen für die Rekonstruktion der Phylogenie ist die Auswahl des geeigneten Gens für das Alter des untersuchten Taxons.