Phylogenese
Phylogenese (von griechisch φῦλον phylon "Stamm" + γένεσις genesis "Ursprung") ist der biologische Prozess, durch den ein Taxon (jeden Ranges) entsteht. Die Wissenschaft, die diese Prozesse untersucht, wird Phylogenetik genannt. ⓘ
Diese Begriffe können mit dem Begriff Phylogenetik, der Anwendung molekular-analytischer Methoden (d.h. Molekularbiologie und Genomik), bei der Erklärung der Phylogenie und ihrer Erforschung verwechselt werden. ⓘ
Phylogenetische Beziehungen werden durch phylogenetische Schlussfolgerungsmethoden entdeckt, die beobachtete vererbbare Merkmale wie DNA-Sequenzen oder allgemeine morpho-anatomische, ethologische und andere Merkmale auswerten. ⓘ
Phylogenese (altgriechisch φῦλον phýlon, deutsch ‚Stamm‘ und altgriechisch γένεσις génesis, deutsch ‚Ursprung‘) oder Phylogenie bezeichnet sowohl die stammesgeschichtliche Entwicklung (Stammesgeschichte) der Gesamtheit aller Lebewesen als auch bestimmter Verwandtschaftsgruppen auf allen Ebenen der biologischen Systematik. Der Begriff umfasst auch die Evolution einzelner Merkmale im Verlauf der Entwicklungsgeschichte von Lebewesen. Im Gegensatz dazu bezeichnet die Ontogenese die individuelle Entwicklung eines Lebewesens. Beide zusammen sind Gegenstand der biogenetischen Grundregel. ⓘ
Phylogenie
Das Ergebnis dieser Analysen ist eine Phylogenie (auch als phylogenetischer Baum bezeichnet) - eine schematische Hypothese über die Geschichte der evolutionären Beziehungen einer Gruppe von Organismen. Phylogenetische Analysen sind für das Verständnis der biologischen Vielfalt, der Evolution, der ökologischen Genetik und der Genome von zentraler Bedeutung. ⓘ
Kladistik
Die Kladistik (griechisch κλάδος, klados, d. h. "Zweig") ist ein Ansatz zur biologischen Klassifizierung, bei dem Organismen auf der Grundlage gemeinsamer, abgeleiteter Merkmale kategorisiert werden, die auf den jüngsten gemeinsamen Vorfahren einer Gruppe zurückgeführt werden können und bei weiter entfernten Vorfahren nicht vorhanden sind. Daher wird davon ausgegangen, dass die Mitglieder einer Gruppe eine gemeinsame Geschichte haben und als eng verwandt gelten. ⓘ
Die kladistische Methode interpretiert jede Veränderung der Merkmalsausprägung, die sich aus der Verteilung der gemeinsamen Merkmalsausprägungen unter den Taxa (oder anderen Endpunkten) ergibt, als potenziellen Beweis für eine Gruppierung. Das Ergebnis einer kladistischen Analyse ist ein Kladogramm - ein baumförmiges Diagramm (Dendrogramm), das so interpretiert wird, dass es die beste Hypothese der phylogenetischen Beziehungen darstellt. ⓘ
Obwohl solche Kladogramme traditionell weitgehend auf der Grundlage morphologischer Merkmale erstellt wurden, die von Hand berechnet wurden, werden heute üblicherweise genetische Sequenzdaten und computergestützte Phylogenetik verwendet, und das Parsimoniekriterium wurde von vielen Phylogenetikern zugunsten "ausgefeilterer" (aber weniger einleuchtender) evolutionärer Modelle der Veränderung von Merkmalszuständen aufgegeben. ⓘ
Taxonomie
Taxonomie (griechisch τάξις, taxis = 'Ordnung', 'Anordnung' + νόμος, nomos = 'Gesetz' oder 'Wissenschaft') ist die Klassifizierung, Identifizierung und Benennung von Organismen. Sie ist in der Regel stark von der Phylogenetik beeinflusst, bleibt aber eine methodisch und logisch eigenständige Disziplin. Der Grad der Abhängigkeit der Taxonomie von der Phylogenie (oder der Klassifizierung von der evolutionären Entwicklung) ist je nach taxonomischer Schule unterschiedlich: Die Phänetik ignoriert die Phylogenie völlig und versucht stattdessen, die Ähnlichkeit zwischen den Organismen darzustellen; die Kladistik (phylogenetische Systematik) versucht, die Phylogenie in ihrer Klassifizierung zu reproduzieren ⓘ
Ontophylogenese
Eine Erweiterung der Phylogenese auf die zelluläre Ebene durch Jean-Jacques Kupiec ⓘ
ist bekannt als Ontophylogenese ⓘ
Gemeinsamkeiten und Unterschiede
- Phylogenese ≠ Phylogenie;
- Phylogenese ≠ (≈) Phylogenetik;
- Phylogenese ≠ Kladistik;
- Phylogenetik ≠ Kladistik;
- Taxonomie ≠ Kladistik. ⓘ
Methodik phylogenetischer Forschung
Die Wissenschaft von der Erforschung der Phylogenese bezeichnet man auch als Phylogenetik. Sie umfasst unter anderem folgende Methoden:
- Auswertung von strukturellen (morphologischen) und anatomischen Merkmalen von Fossilien,
- Vergleich der morphologischen, anatomischen und physiologischen Merkmale rezenter Lebewesen, eingeschränkt (vor allem historisch) auch bei Viren.
- Vergleich der Ontogenese vorwiegend rezenter Lebewesen,
- molekulargenetische Analyse des Genoms (DNA bzw. bei Virus auch RNA), beispielsweise durch DNA-Sequenzanalyse.
Bei der Bewertung dieser Merkmale ist es entscheidend, Homologien (aufgrund gemeinsamer Abstammung) von Homoplasien (Analogien aufgrund von Parallelentwicklungen, etwa bei gleichen Umweltbedingungen) zu unterscheiden. Aus diesen Daten kann dann ein phylogenetischer Baum erstellt werden, der die rekonstruierten 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. ⓘ
Synphylogenese
Die Synphylogenese beschreibt die entwicklungsgeschichtliche streng interdependente Entwicklung von Lebewesen. Auch der Begriff Parasitophylese wird dazu verwendet. Dabei betrachtet sie die evolutionäre Entwicklung von Parasit/Wirt Systemen. Der Parasitismus ist als wichtiger Motor der Evolution beschrieben. ⓘ