Was ist Phylogenie?
Biologen schätzen, dass es heute etwa 5 bis 100 Millionen Arten von Organismen auf der Erde gibt. Beweise aus morphologischen, biochemischen und Gensequenzdaten deuten darauf hin, dass alle Organismen auf der Erde genetisch miteinander verwandt sind, und die genealogischen Beziehungen der Lebewesen können durch einen riesigen evolutionären Baum, den Baum des Lebens, dargestellt werden. Der Baum des Lebens stellt dann die Phylogenie der Organismen dar, d. h. die Geschichte der Abstammungslinien der Organismen, wie sie sich im Laufe der Zeit verändern. Er impliziert, dass verschiedene Arten durch Abstammung aus früheren Formen entstehen, und dass alle Organismen, von der kleinsten Mikrobe bis zu den größten Pflanzen und Wirbeltieren, durch die Weitergabe von Genen entlang der Äste des phylogenetischen Baumes, der alles Leben verbindet, miteinander verbunden sind (Abbildung 1).
Abbildung 1: Alle Organismen sind durch den Durchgang von Genen entlang der Äste des phylogenetischen Lebensbaums verbunden.
Die heute lebenden Organismen sind nur die Blätter dieses riesigen Baumes, und wenn wir ihre Geschichte entlang der Äste des Baumes des Lebens zurückverfolgen könnten, würden wir auf ihre Vorfahren stoßen, die vor Tausenden oder Millionen oder Hunderten von Millionen Jahren lebten (Abbildung 2).
Abbildung 2: Lebende Organismen sitzen wie Blätter an den Spitzen der Äste des Baums des Lebens. Ihre Evolutionsgeschichte wird durch eine Reihe von Vorfahren repräsentiert, die hierarchisch von verschiedenen Untergruppen der heute lebenden Organismen geteilt werden.
Die Vorstellung, dass alles Leben genetisch über einen riesigen phylogenetischen Baum verbunden ist, ist eine der romantischsten Vorstellungen, die die Wissenschaft hervorgebracht hat. Wie wunderbar, wenn man an den gemeinsamen Vorfahren von Menschen und Käfern denkt. Dieser Organismus war höchstwahrscheinlich eine Art von Wurm. Irgendwann teilte sich diese ursprüngliche Wurmart in zwei separate Wurmarten, die sich dann immer wieder teilten, wobei jede Teilung (oder Speziation) zu neuen, sich unabhängig entwickelnden Linien führte. Damals, vor Hunderten von Millionen Jahren, wussten diese Würmer noch nicht, dass sich einige von ihnen zu Käfern entwickeln würden, während ihre Brüder und Schwestern als Menschen oder Giraffen enden würden.
Organismen haben sich im Laufe der Zeit von ihren Vorfahren zu mehr abgeleiteten Formen entwickelt. Neue Linien behalten in der Regel viele Merkmale ihrer Vorfahren bei, die dann allmählich modifiziert und durch neue Eigenschaften ergänzt werden, die ihnen helfen, sich besser an die Umwelt anzupassen, in der sie leben. Das Studium der Phylogenie von Organismen kann uns helfen, Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen zu erklären. Der Baum des Lebens bietet somit einen strengen Rahmen, um die Forschung in allen biologischen Teildisziplinen zu leiten, und er ist daher ein ideales Modell für die Organisation des biologischen Wissens.