Sind Kiemen und Lungen homolog?

Question

Sind Kiemen und Lungen homolog?

Antwort

Verwandte Fragen

Sind Schwimmblase der Fische und Lunge der Landwirbeltiere analog oder homolog?

Gibt es Untersuchungen zur Existenz und Homologie einer Samenpumpe bei Flöhen im Vergleich zu Mecoptera?

Accepted Answer

Kiemen und Lungen sind nicht homolog, sondern analog. Homologe Strukturen sind solche, die einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben, auch wenn sie unterschiedliche Funktionen erfüllen können. Analoge Strukturen hingegen haben ähnliche Funktionen, aber unterschiedliche evolutionäre Ursprünge. Kiemen und Lungen haben sich unabhängig voneinander entwickelt, um die Funktion des Gasaustauschs zu erfüllen. Kiemen sind spezialisierte Organe, die hauptsächlich bei Wasserlebewesen wie Fischen vorkommen und Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen. Lungen hingegen sind bei Landwirbeltieren wie Säugetieren, Vögeln und Reptilien zu finden und dienen der Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft. Trotz ihrer ähnlichen Funktion sind sie das Ergebnis unterschiedlicher evolutionärer Entwicklungen und daher analog.

Accepted Answer

Die Schwimmblase der Fische und die Lunge der Landwirbeltiere sind **homologe Organe**. Homologe Organe haben einen gemeinsamen evolutionären Ursprung, auch wenn sie heute unterschiedliche Funkt... [mehr]

Accepted Answer

Die Schwimmblase der Fische und die Lunge der Landwirbeltiere sind **homologe Organe**. Homologe Organe haben einen gemeinsamen evolutionären Ursprung, auch wenn sie heute unterschiedliche Funktionen erfüllen können. Die Schwimmblase der Knochenfische und die Lunge der Landwirbeltiere gehen beide auf eine Ausstülpung des Vorderdarms bei frühen Fischen zurück. Im Verlauf der Evolution entwickelten sich aus dieser Ausstülpung bei den einen die Schwimmblase (zur Regulierung des Auftriebs im Wasser) und bei den anderen die Lunge (zur Atmung an Land). **Analoge Organe** hingegen haben keinen gemeinsamen Ursprung, sondern ähneln sich nur aufgrund ähnlicher Funktionen (z.B. Flügel von Vögeln und Insekten). **Fazit:** Schwimmblase und Lunge sind **homolog**.

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Die Frage, ob Flöhe (Siphonaptera) eine Samenpumpe besitzen und ob diese homolog zur Samenpumpe der Mecoptera (Schnabelfliegen) ist, wurde in der entomologischen Forschung tatsächlich unters... [mehr]

Accepted Answer

Die Frage, ob Flöhe (Siphonaptera) eine Samenpumpe besitzen und ob diese homolog zur Samenpumpe der Mecoptera (Schnabelfliegen) ist, wurde in der entomologischen Forschung tatsächlich untersucht. **1. Samenpumpe bei Flöhen:** Flöhe besitzen im männlichen Genitalapparat eine Struktur, die als Samenpumpe (oder Spermienpumpe) bezeichnet wird. Diese dient dazu, die Spermien während der Kopulation aktiv in das Weibchen zu übertragen. Die Samenpumpe der Flöhe ist morphologisch gut beschrieben, z.B. in der Arbeit von Rothschild & Clay (1952) und weiteren entomologischen Standardwerken. **2. Homologie zur Samenpumpe der Mecoptera:** Die Frage der Homologie, also ob die Samenpumpe der Flöhe und die der Mecoptera einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben, ist komplex. Beide Ordnungen gehören zu den holometabolen Insekten und stehen sich im Stammbaum relativ nahe (Mecoptera gelten als Schwestergruppe der Flöhe). Morphologische und phylogenetische Studien (z.B. Whiting, 2002; Beutel & Gorb, 2006) zeigen, dass die Samenpumpe der Flöhe und die der Mecoptera in ihrer Lage und Funktion sehr ähnlich sind. Viele Entomologen gehen davon aus, dass diese Strukturen homolog sind, da sie sich aus ähnlichen Anteilen des männlichen Genitaltrakts entwickelt haben und die Flöhe phylogenetisch innerhalb oder als Schwestergruppe der Mecoptera betrachtet werden. **Fazit:** Ja, Flöhe besitzen eine Samenpumpe. Die meisten aktuellen Untersuchungen und phylogenetischen Analysen sprechen dafür, dass die Samenpumpe der Flöhe homolog zur Samenpumpe der Mecoptera ist. Dies wird durch morphologische Ähnlichkeiten und die enge Verwandtschaft der beiden Ordnungen gestützt. **Quellen und weiterführende Literatur:** - Whiting, M.F. (2002): Mecoptera is paraphyletic: multiple genes and phylogeny of Mecoptera and Siphonaptera. *Zoologica Scripta*, 31(1), 93–104. [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.0300-3256.2001.00094.x](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.0300-3256.2001.00094.x) - Beutel, R.G. & Gorb, S.N. (2006): A revised interpretation of the evolution of attachment structures in Siphonaptera and Mecoptera. *Arthropod Systematics & Phylogeny*, 64(1), 3–25. [https://www.senckenberg.de/wp-content/uploads/2019/08/03_beutel.pdf](https://www.senckenberg.de/wp-content/uploads/2019/08/03_beutel.pdf) - Rothschild, M. & Clay, T. (1952): Fleas, Flukes and Cuckoos. *Collins*, London. Weitere Informationen zu den Ordnungen findest du z.B. bei [Wikipedia: Siphonaptera](https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%B6he) und [Wikipedia: Mecoptera](https://de.wikipedia.org/wiki/Schnabelfliegen).