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Kladistik


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Die Kladistik oder auch phylogenetische Systematik ist eine Methode innerhalb der Evolutionsbiologie . Sie wurde von dem deutschen Zoologen Willi Hennig in den 1950ern umrissen und in seinem Lehrbuch "Phylogenetic Systematics" 1966 beschrieben.

Die phylogenetische Systematik zielt darauf ab System der Organismen zu erstellen welches ausschließlich phylogenetischer Verwandtschaft basiert. Gruppen innerhalb eines solchen müssen monophyletisch sein. Eine monophyletische Gruppe enthält Nachfahren einer Stammart sowie die Stammart selbst keine Arten die nicht Nachfahre dieser Stammart Die Merkmalsausstattung der Stammart entspricht dem während Analyse zu rekonstruierenden Grundplan. Grundlage für die monophyletischer Gruppen sind gemeinsame abgeleitete Merkmale sogenannte Der Grundplan repräsentiert die Gesamtheit der nicht Merkmale (Plesiomorphien) der Gruppen. Im Gegensatz zum Bauplan welcher die Gesamtheit aller Merkmale einer in sich vereint entspricht also der Grundplan Art die real existiert haben könnte.

Das Ergebnis einer kladistischen Analyse ist Verwandschaftshypothese die als "Kladogram" (Hennig: "Argumentationsschema der Systematik") dargestellt wird. Anders als ein Stammbaum das Kladogram nur terminale Taxa. Es impliziert also nicht die Entwicklung einer rezenten Form einer anderen. Die Knotenpunkte eines Kladograms entsprechen Stammart der beiden aus ihnen hervorgehenden Schwestergruppen denen sie sich durch die Autapomorphien der Schwestergruppen unterscheiden.

Die Kladistik widerspricht einem so genannten das eine Entwicklung "von den Wirbellosen zu den Menschen " festzustellen meint. Sie basiert ausschließlich auf Verwandtschaft ohne auf (offensichtliche oder auch vermeintliche) Rücksicht zu nehmen.

Inhaltsverzeichnis

Kladogramme

Die Darstellung der Verwandtschaftsverhältnisse erfolgt in genannten Kladogrammen. Diese unterscheiden sich von evolutionären Stammbäumen in den folgenden Punkten
  • Bei einer Verzweigung gibt es immer zwei Äste ( dichotome Verzweigung).
  • Die Verzweigungen werden nicht gewichtet man also kein Maß für die Änderung um in einem Kladogramm darzustellen. (In evolutionären Stammbäumen man ein solches Maß in unterschiedlichen Steckenlänge Abzweigungen darstellen siehe auch Divergenz ).
  • Es gibt keine absolute Zeitachse.

Jeder Ast ist durch ein abgeleitetes begründet. Was dieses Merkmal jeweils sein soll Gegenstand der Forschung. So kann man z.B. von Nicht-Säugetieren anhand des Merkmals Haare trennen.

 Säugetiere Nicht-Säugetier \ / Haare / / \/ / /  
  Beispiel eines Kladograms   

Weitere exklusive abgeleitete Merkmale der Säugetiere der Säugetiere) sind nebst den Haaren übrigens Vorhandensein von

  • Milchdrüsen
  • einem vierkammerigen Herzen
  • sekundärer Gaumen und sekundäres Kiefergelenk
  • die Tatsache dass sie Warmblüter sind
  • drei im Mittelohr befindliche Gehörknöchelchen und
  • molare und prämolare Backenzähne sofern diese in der weiteren Evolution wieder verschwunden sind.

Merkmale des Grundplanes koennen innerhalb der wieder verloren gehen. Dies ist dann eine des betroffenen Taxons. Ein Beispiel hierfür ist sekundäre Verlust der Flügel bei vielen Fluginsekten (Pterygota).

Mensch Gorilla und Schimpanse

Darwin nahm an dass zwischen den aufgeführten Arten die näheste Verwandtschaft zwischen Gorilla Schimpansen bestünde und der Mensch eine Sonderstellung Stephen Jay Gould sieht Indizien dafür dass Menschen und sich am nächsten stehen und sich die in der Entwicklungsgeschichte früher abgespaltet haben.

 andere  Menschenaffen   Gorilla   Menschen   Schimpansen  \ \ \ / \ \ / \ \ \ / \ \ \ \ / \ \ / \ / \ \/ \ / \ / / \/  

  Kladogramm nach Mark Abraham   

Biologische Systematik

Die biologische Systematik versteht sich heute als eine Wissenschaft Lebewesen anhand ihrer Abstammung klassifiziert. Daher ist Kladistik eine ihrer Arbeitsmethoden.

Bei der Erstellung eines Kladogramms werden der betrachteten Lebewesen verglichen. Es werden oft nicht ausschließlich morphologische Merkmale Charakteristika des Stoffwechsels und genetische Informationen benutzt.

Danach werden eine Vielzahl von Kladogrammen Dasjenige Kladogramm mit der geringsten Anzahl von Veränderungen innerhalb des angenommenen Evolutionsverlaufes gilt als wahrscheinlichste. Oft ist es bei der Angabe Kladogramms von Interesse andere Kladogramme die mit sehr ähnlichen Anzahl von Veränderungen konstruiert sind zu betrachten.

Die Bioinformatik bedient sich für die Rekonstruktion von diverser Standard-Softwarepackages die multipler Sequenzalignments und die Variabilität einzelner Reste auswerten z.B. Phylip.

Die traditionelle Namensgebung in der Biologie kann die baumartige Struktur der evolutionären nicht fassen. Daher wird eine phylogenetische Namensgebung Phylocode genannt diskutiert.

Verwandschaftsverhältnisse

Die Schwestergruppen von Kladogrammen (hier z.B. Menschen und Schimpansen ) entsprechen nicht immer den bisher gebräuchlichen ( Taxa ) der biologischen Klassifikation . Man bezeichnet Taxa nach ihrer tatsächlichen als:
  • monophyletisch - die Gruppe hat eine gemeinsame und umfasst auch alle Untergruppen die sich von dieser Stammform sowie die Stammform selbst jedoch keine anderen
  • paraphyletisch - die Gruppe (das Taxon) hat eine gemeinsame Stammform enthält aber nicht alle eines Monophylums - Beispiel: Die Reptilien sind paraphyletisch da die Krokodile näher den Vögeln (welche klassischerweise nicht zu den gezählt werden) verwandt sind als mit anderen der "Reptilien". Die Reptilien wären hingegen monophyletisch die Voegel in die Gruppe mit eingegliedert
  • polyphyletisch - die Gruppe hat keine gemeinsame - Beispiel: Die " Würmer " im alten Sinn umfassen verwandtschaftlich völlig Gruppen.

Die Systematik ist eine historische Wissenschaft man die Phylogenese der Organismen ohne Zeitmaschine beobachten sondern nur rekonstruieren kann. Daher werden Verwandtschaftshypothesen immer Hypothesen bleiben. Die phylogenetische Systematik widerspruchsfreie Hypothesen aufzustellen und Verwandtschaftshypothesen welche miteinander Konflikt stehen aufzulösen. Die Methodik der phylogenetischen gibt dem Wissenschaftler ein Instrumentarium an die das ihm erlaubt seine Argumentation reproduzierbar darzulegen.

Siehe auch: Teleologie Frankfurter Organismus -und Evolutionstheorie

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