Gemeinsame Abstammung Definition
Gemeinsame Abstammung ist ein Begriff innerhalb der Evolutionsbiologie, der sich auf die gemeinsame Abstammung einer bestimmten Gruppe von Organismen bezieht. Der Prozess der gemeinsamen Abstammung beinhaltet die Bildung neuer Arten aus einer Vorfahrenpopulation. Wenn zwei Organismen einen rezenten gemeinsamen Vorfahren haben, sagt man, dass sie eng miteinander verwandt sind. Im Gegensatz dazu kann die gemeinsame Abstammung auch mit molekulargenetischen Methoden auf einen universellen gemeinsamen Vorfahren aller lebenden Organismen zurückverfolgt werden. Es wird angenommen, dass eine solche Evolution von einem universellen gemeinsamen Vorfahren mehrere Speziationsereignisse als Ergebnis natürlicher Selektion und anderer Prozesse, wie z. B. geografische Trennung, beinhaltet.
Theorie der gemeinsamen Abstammung
Die Theorie der gemeinsamen Abstammung besagt, dass alle lebenden Organismen Nachkommen eines einzigen Vorfahren sind. So hilft die Theorie der gemeinsamen Abstammung zu erklären, warum Arten, die in verschiedenen geographischen Regionen leben, unterschiedliche Merkmale aufweisen, einige Merkmale unter breiten Tierklassifikationen (z.B. Wirbeltiere oder Tetrapoden) hoch konserviert sind, scheinbar unterschiedliche Arten (z.B. Vögel und Reptilien) ererbte physische und genetische Merkmale teilen und erfolgreich angepasste Organismen typischerweise mehr Nachkommen produzieren. Während die Theorie der gemeinsamen Abstammung in erster Linie aus der physischen Beobachtung verschiedener Phänotypen (z. B. Größe, Farbe, Schnabelform, embryologische Entwicklung usw.) abgeleitet wird, konnten moderne Fortschritte in der Genetik und den damit verbundenen molekularen Techniken zeigen, dass der Prozess, durch den die DNA schließlich in Proteine übersetzt wird, bei allen Lebensformen gleich ist. Kleine Veränderungen in der DNA zwischen Organismen haben eine gemeinsame Abstammung offenbart sowie Einblick in wichtige Veränderungen, die zu verschiedenen Speziationsereignissen führten. Phylogenetische Bäume und Kladogramme werden oft verwendet, um Hypothesen über die Evolution verschiedener Organismen und eine gemeinsame Abstammung aufzustellen.
Beispiele gemeinsamer Abstammung
Menschliches Chromosom 2
Ein überzeugender Beweis für die gemeinsame Abstammung des Menschen mit den Menschenaffen ist das Fusionsereignis, bei dem zwei Chromosomen, die auch bei den Menschenaffen vorkommen, zu Chromosom 2 beim Menschen fusionierten (wie unten dargestellt). Dies führte dazu, dass der Mensch nur 23 Chromosomenpaare hat, während alle anderen Hominidae 24 Paare haben. Die großen Menschenaffen (z. B. Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans) haben zwei Chromosomen mit fast identischen DNA-Sequenzen wie das Chromosom 2 des Menschen. Ein weiterer Beweis für ein solches Fusionsereignis ist das verbleibende Vorhandensein von Telomeren und einem Zentromer, die darauf hinweisen, dass die genetische Information historisch auf zwei getrennten Chromosomen zu finden war.
Endogene Retroviren
Endogene Retroviren sind Rest-DNA-Sequenzen, die in den Genomen von praktisch allen lebenden Organismen als Ergebnis alter viraler Infektionen gefunden werden. Da die retroviralen Sequenzen in die DNA des Wirtsorganismus eingebaut werden, werden solche Sequenzen an die Nachkommen vererbt. Da solche Infektionen zufällige Ereignisse sind, ebenso wie der Ort, an dem das virale Genom in das Genom eingefügt wird, ist die Identifizierung der gleichen retroviralen Sequenzen in mehreren Arten ein Hinweis auf eine gemeinsame Abstammung. Solche Analysen endogener Retroviren enthüllen oft Speziationsereignisse (z. B. zeigen endogene Katzen-Retroviren die Trennung zwischen großen und kleinen Katzenarten) und wie eng zwei Arten miteinander verwandt sein können, wie es bei den gemeinsamen endogenen Retroviren zwischen Menschen und anderen Primatenarten beobachtet wurde.
Das Vorhandensein von Atavismen
Atavismen sind das Auftreten eines verlorenen Merkmals, das bei einer Vorfahrenart beobachtet wurde, aber bei jüngeren Vorfahren nicht beobachtet wird. Atavismen sind ein Beispiel für gemeinsame Abstammung, da sie Beweise für phänotypische oder rudimentäre Merkmale liefern, die oft im Laufe der Evolution erhalten bleiben. Einige Beispiele sind das Auftreten von Hintergliedmaßen bei Walen als Beweis für einen terrestrischen Vorfahren, Zähne bei Hühnern, zusätzliche Zehen bei modernen Pferdearten und die Rückenflossen von Großen Tümmlern. Atavismen entstehen in der Regel dadurch, dass die Gene der Vorfahren nicht aus dem Genom gelöscht, sondern zum Schweigen gebracht und dann in späteren Nachkommen reaktiviert werden.
Restliche Strukturen
Ähnlich wie bei Atavismen handelt es sich bei rudimentären Strukturen um Strukturen, die homolog zu denen der Vorfahren sind, aber bei jüngeren Organismen unterentwickelt, funktionslos oder degeneriert sind. Solche Strukturen sind Beweise für Anpassungen an eine neue Umgebung, in der das ursprüngliche Organ oder Glied nicht mehr benötigt wird oder modifiziert wurde, um einem neuen Zweck besser zu entsprechen. Es gibt eine Fülle von Beispielen für rudimentäre Strukturen, die in der Natur beobachtet werden können. Einige Beispiele sind die hinteren Gliedmaßen und der Beckengürtel bei Walen (wie unten gezeigt) und Schlangen, nicht-funktionale Flügel bei einigen Insektenarten, nicht-funktionale Flügel bei flugunfähigen Vogelarten (z.B. Strauße), Bauchsegmente bei Seepocken und die embryonalen Gliedmaßenknospen bei einigen Arten ohne hintere Gliedmaßen (z.B, 
Pentadaktyle Gliedmaßen
Das Vorhandensein von pentadaktylen Gliedmaßen ist ein Beispiel für ein homologes Merkmal, das alle Tetrapoden aufweisen und das trotz einiger Modifikationen im Laufe der Evolution hoch konserviert ist. Solche Gliedmaßen werden erstmals in der Evolution von Fischen zu Amphibien beobachtet und bestehen aus einem einzelnen proximalen, zwei distalen, Handwurzel-, fünf Mittelhand- und Phalangenknochen. Obwohl die übergreifende Struktur der pentadaktylen Gliedmaßen ähnlich ist, wurden im Laufe der Evolution verschiedene Modifikationen als Anpassungen an bestimmte Umgebungen oder Lebensweisen vorgenommen. Einige Beispiele sind die modifizierten Flügel von Fledermäusen, die verlängerten Unterarme von Primatenarten, die Flossen von Delfin- und Walarten und die modifizierten Zehen von Pferden, die einen Huf bilden.
Fossile Beweise
Die versteinerten Überreste verschiedener Organismen in Kombination mit modernen Datierungsmethoden liefern einige der überzeugendsten Beweise für die gemeinsame Abstammung und Evolutionsgeschichte. Fossilisation tritt auf, wenn die Knochen eines verwesenden Tieres porös werden und die Mineralsalze der umgebenden Erde in die Knochen eindringen und sie in Stein verwandeln. Andere Methoden umfassen die Konservierung in Eis, eingeprägte Überreste (z. B. Pflanzen oder Fußabdrücke), Baumharz und Torf. Da Fossilien in Sedimentgestein gefunden werden, das aus Schlick- und Schlammschichten besteht, entspricht jede Schicht einem bestimmten geologischen Zeitraum, der datiert werden kann. So kann das Aussterben, die Evolution und das Auftauchen verschiedener Arten im Laufe der Geschichte anhand der Fossilienaufzeichnungen beobachtet werden. Viele ausgestorbene Arten sind auch in der Fossilaufzeichnung zu beobachten, wie z. B. Dinosaurier.
Biogeographie
Die Biogeographie liefert überzeugende Beweise für die gemeinsame Abstammung, indem sie die Artbildung und neuartige Merkmale durch Anpassungen an Umweltbelastungen zeigt. Eines der berühmtesten Beispiele ist das der Inselbiogeographie und Charles Darwins Beobachtungen der Schnäbel von Finken, die auf den Galapagos-Inseln leben. Bei diesen Finken waren die Schnäbel an die spezifische Vegetation auf der Insel angepasst worden, was zu einer Abweichung von den auf dem Festland vorkommenden Finken führte. Langfristige Auswirkungen der geografischen Trennung sind auch bei der Evolution neuer Arten zu beobachten, die anderswo auf der Welt nicht vorkommen. Ein Beispiel dafür ist das Vorhandensein von Beuteltierarten auf dem australischen Kontinent und die Entstehung von Eisbären als Folge der geografischen Isolation in der Arktis.
Quiz
1. Das Vorhandensein eines Schwanzes in den frühen Stadien der menschlichen Embryonalentwicklung ist ein Beispiel für:
A. Sequenzhomologie
B. Biogeographie
C. Aktivierung von Chromosom 2
D. Vestigiale Struktur
2. Kürzlich wurde ein Großer Tümmler mit vier Flossen (zwei vorne und zwei hinten, statt nur zwei vorne) identifiziert. Dies ist ein Beispiel für:
A. Konvergente Evolution
B. Pentadaktyle Gliedmaßen
C. Aktivierung von Chromosom 2
D. Ein Atavismus