Grundkurs Biologie: Taxonomie, Modelle und Kladistik II

Teil II: Modelle und Kladistik

Taxonomie als Modell der Wirklichkeit

Wie in Teil I besprochen, ist die biologische Taxonomie ein Ordnungssystem, um Lebewesen in Kategorien einzuteilen. Der Sinn hinter diesem System war zuerst einmal nur, einen Überblick über die unglaubliche Vielfalt der Lebewesen zu erlauben. Hierbei erhob Carl von Linné keinen Anspruch irgendwelche wirklichen Beziehungen und Verwandtschaftsverhältnisse zwischen den Organismen nachzuvollziehen. Es sollten ja noch etwa hundert Jahre zwischen den Anfängen von Linnés Taxonomie und der Veröffentlichung von Darwins Über die Entstehung der Arten vergehen.
Mit dessen Veröffentlichung und der damit einhergehenden Etablierung der Evolution im wissenschaftlichen Kanon, erkannte man jedoch, dass die erstellte Taxonomie die Wirklichkeit nachzeichnete.

 

Probleme der Taxonomie

Eines der augenfälligsten Probleme, die beim Erstellen und Ordnen der Taxa auftreten kann ist, dass es nicht einfach ist, die Verwandtschaftsverhältnisse der Lebewesen zu ermitteln. Das gilt im besonderen Maße für die Zeit, bevor die modernen molekularbiologischen Methoden zur Verfügung standen. Zu dieser Zeit konnten Biologen nur auf den Vergleich morphologischer Merkmale, also dem Aussehen der Organismen, und Ähnlichkeiten in der Embryonalentwicklung zurück greifen.

Jedoch führen hier Ähnlichkeiten, die nicht von einem gemeinsamen Vorfahren ererbt wurden, sondern durch parallele oder konvergente Evolution entstanden sind, zu Taxa, die keine natürlichen Verwandtschaftsverhältnisse widerspiegeln. Solch ein Taxon nennt man polyphyletisch, bzw. Polyphylum.
Ein Beispiel hierfür ist das frühere Taxon der Gliedertiere (Articulata). Dieses vereinte Aufgrund morphologischer Merkmale die Gliederfüßler (Arthropoda), zu denen z.B. die Insekten und die Krustentiere gehören, mit den Ringelwürmern (Annelida) (Eernisse et al 1992).

Ein anderes Problem kann durch das Wegfallen eines ursprünglichen Merkmals entstehen. Hier wird dann ein Teil der Abstammungsgruppe nicht mehr als solches erkannt und als eigenes Taxon definiert.Ein Beispiel für ein solches Paraphylum ist das wahrscheinliche Lieblingstaxon aller Zehnjährigen, die Dinosaurier. Da die Vögel ursprünglich nicht zu den Dinosaurier zugerechnet wurden, obwohl diese, wie man heute weiß, von einer Gruppe von Dinosauriern, den Theropoden, abstammen, waren die Dinosaurier ursprünglich paraphyletisch.

Dieses tut natürlich den ursprünglichen Zweck der Taxonomie, also Überblick über die Vielfalt der Lebensformen zu erleichtern, keinen Abbruch. Jedoch kommen Probleme auf, wenn man die biologische Taxonomie als Modell der Verwandtschaftsverhältnisse der Lebewesen sieht. Hier werden Taxa gewünscht, die alle Nachkommen eines gemeinsamen Vorfahrens (einschließlich dessen) umfassen. Solch eine Taxon nennt man monophyletisch. Die Säugetiere sind zum Beispiel ein solches Monophylum (Rowe & Gauthier 1992).

Abbildung 1: Skizze zum besseren Verständnis von Para-, Poly- und Monophyla. Blau hinterlegt ist ein Paraphylum, grün hinterlegt ein Polyphylum und rot ein Monophylum.

Ein weiteres Problem der Taxonomie und die Kladistik

Von Zeit zu Zeit kommt es zu Diskussionen, welchen Rang ein Taxon genau innehat, zur Abschaffung oder der Zusammenlegung von Taxa. So wird von einigen die Zusammenlegung der Gattungen Homo (den Menschen) und Pan (Schimpansen und Zwergschimpansen) vorgeschlagen (Wildman et al 2003).
Dieses Problem stammt daher, dass Linnés Taxonomie, wie schon Eingangs erwähnt, zu Begin ein reines menschliches Ordnungssystem ohne Anspruch darauf, die Verwandtschaftsverhältnisse der Organismen nachzuvollziehen, war. Die hierarchische Einteilung, wie sie am Ende von Teil I erklärt wird, ist daher recht willkürlich.

Abhilfe schafft hier, wenn man diese Hierarchie ignoriert und nur noch von monophyletischen Abstammungsgruppen, den Kladen (Sg. Klade) redet. Hier wäre dann die Klade der Vögel eine Unterklade der Klade der Dinosaurier und die Dinosaurier selber eine Unterklade der Archosaurier. Die Disziplin, die sich mit solchen Kladen befasst, nennt man Kladistik.

Quellen

Eernisse, D.J., Albert, J.S. & Anderson, F.E. (1992). Annelida and Arthropoda are Not Sister Taxa: A Phylogenetic Analysis of Spiralian Metazoan Morphology, Systematic Biology, 41 (3) 330. DOI: 10.1093/sysbio/41.3.305

Rowe, T. & Gauthier, J. (1992). Ancestry, Paleontology, and Definition of the Name Mammalia, Systematic Biology, 41 (3) 378. DOI: 10.1093/sysbio/41.3.372

Wildman, D.E. (2003). Implications of natural selection in shaping 99.4% nonsynonymous DNA identity between humans and chimpanzees: Enlarging genus Homo, Proceedings of the National Academy of Sciences, 100 (12) 7188. DOI: 10.1073/pnas.1232172100

2 Kommentare

Eingeordnet unter Grundkurs Biologie

2 Antworten zu “Grundkurs Biologie: Taxonomie, Modelle und Kladistik II

  1. Merve

    Ein Fehler in der fünften Zeile des vierten Abschnitts

Schreibe einen Kommentar

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s