Taxonomie, Systematik & Vergleichende Anatomie

Taxonomie und Systematik

Taxonomie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Klassifizierung von Lebewesen befasst, basierend auf einem hierarchischen System, sortiert nach ihren Gemeinsamkeiten.

Das derzeitige System beruht auf dem Vorschlag von Carl von Linné aus dem Jahr 1735: Lebewesen werden in taxonomische Kategorien unterteilt: Arten in Gattungen, mehrere Gattungen bilden eine Familie, Familien werden in Ordnungen und Ordnungen in Klassen zusammengefasst. Die nächste Kategorie für Tiere und Protisten ist der Stamm, für Pflanzen und Pilze die Abteilung. Die höchste taxonomische Ebene ist das Reich.

Die Taxonomie hat dazu beigetragen, die Beziehungen innerhalb der verschiedenen Gruppen anhand morphologischer, physiologischer und genetischer Merkmale zu verstehen. Das Studium der evolutionären Beziehungen zwischen Organismen, auch Phylogenie genannt, ist zentral für die Systematik.

Die Beiträge dieser Disziplin ermöglichten die Konstruktion phylogenetischer Bäume, die die Evolutionsgeschichte der Lebewesen vom Ursprung der Reiche und ihrer wesentlichen Abteilungen bis zu den heute bekannten Arten zeigen.

Die Klassifizierung von Organismen kann auf gemeinsamen Vorfahren basieren. Wenn alle Untergruppen einer taxonomischen Ebene einen gemeinsamen Vorfahren haben, werden sie monophyletisch genannt. Wenn sie im Gegenteil aus verschiedenen Abstammungslinien stammen, werden sie polyphyletisch genannt. Zum Beispiel wird angenommen, dass sich Säugetiere in der Trias aus 3 Gruppen von Reptilien entwickelten.

Die erste evolutionäre Diversifizierung (vor ca. 550 Millionen Jahren) brachte viele Arten hervor, die sich weiter entwickelten. Andere Taxa starben aus und wurden durch andere ersetzt, die aus anderen evolutionären Zweigen entstanden. Ausgestorbene Taxa besaßen phänotypische Merkmale, die von der Umwelt negativ selektiert wurden. Wären die Umweltbedingungen auf dem Planeten anders gewesen, würden heute andere Arten unsere Umwelt bevölkern, die sich von denen unterscheiden, die wir heute kennen.

Vergleichende Anatomie

Grundlegende Gemeinsamkeiten zwischen Gruppen von Organismen können unabhängig von ihrem Lebensstil bestehen.

Richard Owen entwickelte zwei wichtige Konzepte: Homologie und Analogie.

Die vorderen Gliedmaßen des Menschen, eines Maulwurfs oder einer Fledermaus sind, obwohl oberflächlich verschieden, aus Knochen, Muskeln und Nerven in vergleichbaren Positionen aufgebaut. Beim Menschen dient die Hand zum Greifen, beim Maulwurf zum Graben und bei der Fledermaus zum Fliegen. Solche Strukturen werden als homologe Organe bezeichnet: Sie haben einen gemeinsamen evolutionären Ursprung, aber unterschiedliche Funktionen.

Analoge Organe haben ähnliche Funktionen, aber ihre Strukturen sind evolutionär nicht eng miteinander verwandt. Ein Beispiel ist der Flügel eines Schmetterlings: Er erfüllt die Funktion des Fliegens, ebenso wie der Flügel einer Möwe oder einer Fledermaus, hat aber keinen gemeinsamen evolutionären Ursprung mit diesen. Ein weiteres Beispiel sind die Lungen der Säugetiere und die Tracheen (Luftröhren) von Insekten.