Synapomorphie: Die Definition durch treffende Beispiele verstehen

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Das Konzept der Synapomorphie erklärt, warum wir enger mit Tieren verwandt sind, als wir denken. Aber was ist eine Synapomorphie?

Wussten Sie schon?

Die Tatsache, dass wir unsere Daumen bewegen/beugen können, während die meisten Tiere das nicht können, ist eine Synapomorphie, die wir mit Schimpansen, Affen und anderen Primaten teilen.

Die Art von Pflanzen und Tieren, die wir heute auf unserem Planeten sehen, gab es nicht mehr, seit er vor Milliarden von Jahren entstanden ist. Das zeigen die vielen Knochen und Fossilien, die in verschiedenen Teilen der Welt entdeckt wurden und immer noch entdeckt werden. Sie alle deuten darauf hin, dass verschiedene Lebewesen die Erde zu unterschiedlichen Zeiten bewohnten. Aber haben sie etwas hinterlassen, das sich auch heute noch in Form von Eigenschaften eines Tieres oder einer Pflanze zeigt? Und was noch wichtiger ist: Sind diese uralten Kreaturen ein Bindeglied zwischen Menschen und anderen modernen Tieren? Die Antwort auf diese Fragen liegt in einem Konzept namens „Synapomorphie“, das im Folgenden anhand einiger Beispiele erläutert wird.

Definition von Synapomorphie

Eine Synapomorphie ist eine gemeinsame Eigenschaft von zwei oder mehr Gruppen von Organismen, die sich auf den jüngsten Vorfahren zurückführen lässt, aus dem sich beide Gruppen entwickelt haben. Es kann jedoch sein, dass dieses Merkmal bei anderen, eng verwandten Gruppen nicht vorkommt, weil sich einige von ihnen weiterentwickelt haben oder das Merkmal ganz verloren haben.

Synapomorphe Merkmale sind solche, die nur beim letzten gemeinsamen Vorfahren zum ersten Mal aufgetreten sind und nicht bei primitiveren Organismen. Dies hilft den Forschern, herauszufinden, welcher Vorläuferorganismus ein bestimmtes Merkmal, das heute in verschiedenen Arten oder Populationen vorkommt, zuerst entwickelt hat. Es hilft ihnen, evolutionäre Beziehungen zwischen verschiedenen Gruppen von Organismen wie Vögeln, Reptilien und Säugetieren herzustellen, die ähnliche Eigenschaften aufweisen.

Synapomorphien spielen eine wichtige Rolle im System der „Kladistik“, das Organismen in verschiedene Kategorien oder „Kladen“ einteilt, je nach ihren gemeinsamen Vorfahren. Nur synapomorphe Merkmale können verwendet werden, um verschiedene Gruppen miteinander zu verbinden, denn wenn eine Eigenschaft, die von verschiedenen Organismen geteilt wird, nicht alt ist, bedeutet dies, dass sie einen rezenten, gemeinsamen Vorfahren haben, der sie entwickelt hat.

Synapomorphie-Beispiele

Die Kategorie der „Affen“, zu der auch der Mensch gehört, unterscheidet sich von anderen Primaten durch flachere Rippenkäfige, beweglichere Schultergelenke (für das Schwingen auf Ästen), knirschende Zähne mit vier erhöhten Höckern und das Fehlen eines Schwanzes. Andere Säugetiere und sogar Primaten wie Affen weisen diese Merkmale jedoch nicht auf, was darauf hindeutet, dass die Affen sie von einem jüngeren gemeinsamen Vorfahren übernommen haben.

Menschen und Katzen weisen trotz ihrer Zugehörigkeit zu unterschiedlichen Gruppen (Primaten bzw. Fleischfresser) Ähnlichkeiten im Aufbau ihrer Unterarmknochen auf. Obwohl sie sich auf unterschiedlichen Wegen entwickelt haben, wurden diese gemeinsamen Merkmale von ihrem letzten gemeinsamen Vorfahren an beide Gruppen weitergegeben. Auch die Knochen der Fledermausflügel haben eine ähnliche Anordnung wie die menschlichen Armknochen, wobei die Knochen an der Spitze denen unserer Hände sehr ähnlich sind.

Die Kategorie „Landpflanzen“ umfasst verschiedene Gruppen wie die Coleochaeten (eine Art Algen), Leberblümchen (blütenlose Pflanzen), Koniferen und Angiospermen (Blütenpflanzen). Trotzdem weisen nur Leberblümchen, Koniferen und Angiospermen einen mehrzelligen Sporophyten (Sporen produzierendes Stadium) auf, während die Coleochaete dies nicht tut. Dies ist eine Synapomorphie, die ihnen von ihrem letzten gemeinsamen Vorfahren vererbt wurde.

Die Gattung Homo umfasst alle Menschenaffen, wie Homo erectus (aufrechter Mensch), Homo neanderthalensis (Neandertaler) und Homo sapiens (moderner Mensch). Trotz der Unterschiede zwischen ihnen haben sie alle die ähnliche Eigenschaft, ein großes Gehirn zu haben, was auf ihre höhere Intelligenz hindeutet. Das liegt daran, dass ihr jüngster gemeinsamer Vorfahre, der Australopithecus, diese Eigenschaft zum ersten Mal entwickelt und an sie weitergegeben hat. Von diesen Arten sind wir die einzigen, die heute noch überleben.

Die Überklasse Tetrapoda umfasst alle vierfüßigen Tiere, wie Reptilien (wie Eidechsen und Krokodile), Amphibien (wie Salamander und Frösche), Vögel und Säugetiere. Trotz ihrer enormen Vielfalt haben alle diese Tiere vier Gliedmaßen und ein amniotisches Ei (Embryonalentwicklung in einem Ei), was darauf hindeutet, dass sie sich aus einem gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben. Interessanterweise sind einige Synapomorphien nur bei Säugetieren zu finden, wie z. B. Haare und Brustdrüsen, und fehlen bei anderen Tetrapoden.

Vögel gehören zur Klasse der Aves, und Krokodile, Schlangen und Eidechsen gehören zu den Reptilia. Eine Synapomorphie, die darauf hinweist, dass sie einen gemeinsamen Vorfahren haben, ist die Tendenz, Eier mit Schalen zu legen.

Synapomorphien haben die Art und Weise verändert, wie Tiere klassifiziert werden. Sie haben gezeigt, dass wir in der Vergangenheit möglicherweise einen gemeinsamen Vorfahren hatten, egal wie unterschiedlich ein Tier von uns zu sein scheint.