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Lexikon der Biologie: Homologie

Homologiew [von griech. homologia = Übereinstimmung]; Homologien sind einander entsprechende Strukturen, die bei verschiedenen Organismen, aber auch innerhalb eines Organismus (Homonomie) auftreten können. Zentral für die Feststellung einer Homologie ist die Übereinstimmung oder Ähnlichkeit eines Merkmals in der räumlichen und gegebenenfalls zeitlichen Struktur (Verhalten, Ontogeneseablauf u.a.). Ursprünglich von R. Owen (1843) rein morphologisch verstanden als dasselbe Organ bei verschiedenen Tieren unter jedweder Abwandlung der Form und Funktion, wird Homologie heute auf alle vergleichbaren Merkmale angewendet und zumeist phylogenetisch definiert: Homologe Merkmale zweier oder mehrerer Arten gehen auf einen ihnen gemeinsamen Ahnen mit dem betreffenden Merkmal zurück. Homologien sind somit grundlegend für die Rekonstruktion von Abstammungsbeziehungen (vgl. Apomorphie). Zur Objektivierung der Homologieforschung wurden sog. Homologiekriterien aufgestellt, welche die Ergebnisse einer umfassenden Merkmalsanalyse offenlegen und damit prüfbar machen sollen (A. Remane). Um Zirkelschlüsse zu vermeiden („Homologien beruhen auf gemeinsamer Abstammung.“ – „Verwandtschaftshypothesen gründen sich auf Homologien.“), wurde vorgeschlagen, hochgradige Ähnlichkeiten primär nach dem Prinzip der sparsamsten Erklärung als homolog anzusehen und diese Hypothese erst dann fallen zu lassen, wenn sie im Widerspruch mit anderen Merkmalen steht. – Um der großen Zahl vergleichbarer Phänomene (insbesondere aus dem Bereich des Verhaltens) gerecht zu werden, wurde eine Homologiedefinition eingeführt, in welcher der Begriff der Information im Mittelpunkt steht: Homolog sind Strukturen, deren nicht zufällige Übereinstimmung auf gemeinsamer Information beruht (G. Osche). Wenn die gemeinsame Information, auf der eine strukturelle Ähnlichkeit beruht, genetisch festgelegt ist und durch Vererbung weitergegeben wird, liegt eine Erbhomologie vor (W. Wickler). Erbhomologien sind die „klassischen“ Homologien, die als Indizien für phylogenetische (stammesgeschichtliche) Verwandtschaft verwertbar sind. Beruht die strukturelle Ähnlichkeit aber darauf, daß „frei verfügbare Informationen“ aus der Umwelt z.B. durch Lernen oder Prägung aufgenommen und in ein entsprechendes Verhaltensrepertoire umgesetzt werden (z.B. Nachahmung von Gesängen bei Vögeln, Übernahme von Kulturtechniken bei Schimpansen), dann liegt eine Traditionshomologie („Homologie 2. Ordnung“) vor. Traditionshomologien sind für phylogenetische Aussagen unbrauchbar – es sei denn, es gelingt der Nachweis, daß ein tradiertes Merkmal nur in der Abstammungslinie „weitervererbt“ wird. Eine ähnliche Einschränkung gilt, wenn ein Merkmal auf Transduktion beruht (Genübertragung mit Hilfe von Viren als Vehikel; horizontaler Gentransfer). Der Homologiebegriff weist also viele Facetten auf und läßt sich unterschiedlich anwenden. Auch wenn bestimmte Homologien keine Aussagen zur Stammesgeschichte erlauben (Homonomie, Traditionshomologie), so gewähren sie doch Einblicke in die historische Entstehung von Merkmalen. Zum Homologisieren:vgl. Infobox . Analogie, Analogieforschung, Anatomie, Bauplan, Belon (P.), Dumas (J.B.A.), Geoffroy Saint-Hilaire (E.), Goethe (J.W. von), Homoiologie, Homologieforschung, Konvergenz, Leben, Leserichtung, Owen (R.); Homologie .

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