Kladistik Tutorial 5: die Phylogenie der Wale

26. August 202619. August 2023 von Michael Kubi

Ein evolutionärer Stammbaum stellt die verwandtschaftlichen Beziehungen einer Gruppe von Organismen dar, wie sie nach Darwins Theorie der Abstammung mit Modifikation von gemeinsamen Vorfahren verstanden werden.

In unserem letzten Tutorial hatten wir das Prinzip der Maximum Parsimonie kennengelernt und am Beispiel von drei fiktiven Antilopenarten mittels Parsimonieverfahren ein Kladogramm erstellt. Dieses Mal gehen wir einen Schritt weiter und lernen weitere Methoden der Stammbaumrekonstruktion kennen und üben dies anhand eines realen Beispiels: der Evolution der Wale

Kladistik Tutorial 4: Maximum Parsimonie

26. August 202630. Juni 2023 von Michael Kubi

Die Logik der Erstellung von Stammbäumen

Ein evolutionärer Stammbaum, auch phylogenetischer Baum genannt, ist ein Diagramm, das die Geschichte der Divergenz und des evolutionären Wandels zeigt, die von einer einzigen Vorfahrenlinie zu einer Reihe von Nachkommen führt. Mit anderen Worten, er stellt die verwandtschaftlichen Beziehungen einer Gruppe von Organismen dar, wie sie nach Darwins Theorie der Abstammung mit Modifikation von gemeinsamen Vorfahren verstanden werden.

Wir beginnen bei der Erstellung von Stammbäumen mit der Betrachtung eines Idealfalls. Anschließend gehen wir auf Komplikationen ein, die in der realen Welt auftreten.

Stellen wir uns vor, dass wir die evolutionären Beziehungen zwischen den vier fiktiven Vogelarten ableiten wollen, die wir in Abb. 1 sehen.

Kladistik-Tutorial 3: Homologie und verschachtelte Hierarchien in Kladogrammen

26. August 20264. Juni 2023 von Michael Kubi

Ein Kerngedanke der Evolution ist, dass alle Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen, die jemals auf der Erde gelebt haben, auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Das heißt, alle Lebewesen sind miteinander verwandt und lassen sich in einem evolutionären Stammbaum darstellen. Ein solcher Stammbaum stellt die verwandtschaftlichen Beziehungen einer Gruppe von Organismen dar, wie sie nach Darwins Theorie der Abstammung mit Modifikation von gemeinsamen Vorfahren verstanden werden.

Im letzten Beitrag befassten wir uns damit, wie man einen evolutionären Stammbaum richtig lesen kann. In diesem Beitrag wollen wir klären, nach welchen Kriterien diese gemeinsame Abstammung überhaupt geschlossen wird.

Die entscheidende Evidenz für die universelle gemeinsame Abstammung ist die Homologie. Als sich in den frühen 1800er Jahren die vergleichende Anatomie und die vergleichende Embryologie entwickelten, war eines der auffälligsten Ergebnisse, dass den offensichtlichen physischen Unterschieden zwischen den Arten grundlegende Ähnlichkeiten zugrunde liegen. Die frühen Forscher nannten dieses Phänomen Homologie – wörtlich: das Studium der Ähnlichkeit.

Richard Owen, der führende britische Anatom, definierte Homologie als „dasselbe Organ bei verschiedenen Tieren in jeder Form und Funktion“.

Wie kommt es zu diesen Ähnlichkeiten im Aufbau trotz der Unterschiede in Form und Funktion? Darwin argumentierte, dass die Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahren die logischste Erklärung ist. Mithilfe von Homologien lassen sich evolutionäre Stammbäume rekonstruieren.

Kladistik Tutorial 2: Stammbäume richtig lesen

26. August 202621. Mai 2023 von Michael Kubi

Das Konzept der biologischen Evolution ist wohl eine der wichtigsten Disziplinen, die jemals durch die Anwendung wissenschaftlicher Methoden auf die natürliche Welt entstanden sind. Die Evolution aller Organismen, die heute auf der Erde leben und aus ihren Vorfahren entstanden sind, ist der Kern der Genetik, Biochemie, Neurobiologie, Physiologie, Ökologie und anderer biologischer Disziplinen.