Phylogenese

Die Phylogenese (gr.: φυλογένεση - „Stammesentwicklung“, aus φῦλον (neugr. Aussprache: fílon) - Stamm, Geschlecht und γéνeσiς, (jénnissi) - Geburt, Entstehung) ist die stammesgeschichtliche Entwicklung (biologische Evolution) der Lebewesen im Verlauf der Erdgeschichte. Der Gegensatz dazu ist die Ontogenese.

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Der Begriff ist nicht nur auf die Evolution von biologischen Stämmen begrenzt, sondern schließt die Entwicklung der natürlichen Verwandtschaftsgruppen, den Taxa, auf allen Ebenen der Systematik ein. Er wird auch verwendet, um die Evolution einzelner Merkmale im Verlauf der Entwicklungsgeschichte zu charakterisieren.

Die Erforschung der Phylogenese erfolgt insbesondere durch

• Auswertung von strukturellen (morphologischen) und anatomischen Merkmalen von Fossilien,
• Vergleich der morphologischen, anatomischen und physiologischen Merkmale rezenter (jetztzeitiger) Lebewesen,
• Vergleich der Ontogenese vorwiegend rezenter Lebewesen,
• Analyse der DNA, beispielsweise durch Sequenzanalyse und molekular-phylogenetische Methoden.

Aus diesen Daten kann dann ein phylogenetischer Baum erstellt werden, der die vermuteten Verwandtschaftsverhältnisse darstellt.

Ein wissenschaftstheoretisches Problem der Phylogeneseforschung ist, dass die der Phylogenese zugrundeliegenden Evolutionsprozesse in der Regel nicht direkt beobachtet oder experimentell nachvollzogen werden können. Daher müssen Belege aus verschiedenen Bereichen herangezogen werden, um einigermaßen stimmige Stammbäume rekonstruieren zu können. So kommt es häufiger zu unterschiedlichen Auffassungen, wie beispielsweise die Diskussion um die Einteilung verschiedener protostomer Tierstämme in Häutungstiere (vorwiegend genetisch begründet) oder Articulata (vorwiegend morphologisch begründet) zeigt.

Bei der Bewertung von Merkmalen ist es entscheidend, Homologien von Analogien zu unterscheiden.

• Homologien, z.B. homologe Organe oder homologe Verhaltensweisen zeigen einen gleichen Grundbauplan oder eine gleiche Grundstruktur, die entsprechend den ökologischen Erfordernissen variiert ist. Homologe Organe können sehr unterschiedliche Funktionen erfüllen und dementsprechend äußerlich sehr unterschiedlich aussehen. Ein typisches Beispiel sind die Vordergliedmaßen von Wirbeltieren. Teilweise sind sie als Laufbeine ausgebildet, sie können jedoch auch als Flügel (Vögel, Flugsaurier, Fledertiere), Flossen (Fische, Pinguine, Ichthyosaurier, Wale), Greifwerkzeuge (Mensch, Affen), Grabwerkzeuge (Maulwürfe, Nacktmullen, Beutelmullen) gebaut sein. Das Knochengerüst ist jedoch grundsätzlich gleich; dieses "so-und-nicht-anders-Sein" der gleichartigen "Bauweise" kann nur phylogenetisch interpretiert und erklärt werden. Homologien weisen auf eine phylogenetische Verwandtschaft hin und stellen wesentliche Belege für die Konstruktion von Stammbäumen dar. Homologien lassen sich im biologischen Kontext weiter unterscheiden in Orthologien (Abstammung vom gleichen Vorfahren) und Paralogien (Genduplikationen innerhalb der Art).
• Analogien, z.B. analoge Organe zeigen - zum Teil verblüffende - äußerliche Ähnlichkeiten und dienen der gleichen Funktion. Sie sind aber unabhängig voneinander entstanden durch konvergente Entwicklung. So sehen die Linsenaugen von Tintenfischen und Wirbeltieren äußerlich gleich aus und dienen der gleichen Funktion. Erst bei genauer mikroskopischer Analyse stellt man fest, dass sie einen unterschiedlichen Feinbau haben. Die Untersuchung der Ontogenese zeigt, dass sie aus unterschiedlichen Keimblättern entstehen. Analogien sind kein Beweis für nahe phylogenetische Verwandtschaft. Vielmehr legen sie im Regelfall eine getrennte Entwicklung nahe.

Siehe auch

• Biosoziologie
• Dieter Claessens
• Evolution
• Evolutionstheorie
• Paläontologie
• Landgang (Biologie)
• Geologische Zeitskala
• biogenetische Grundregel
• Ontogenese