Wie sind die Flügel von Vögeln, Flugsauriern und Fledermäusen miteinander verwandt?

Homologe Organe sind Organe, die die gleiche Anordnung von Knochen, Blutgefäßen und Muskeln mit unterschiedlichen Funktionen haben, und analoge Organe sind solche, die unterschiedliche Anordnungen von Knochen haben, aber der gleichen Funktion dienen.

Ich möchte wissen, ob die Flügel von Vögeln, Flugsauriern und Fledermäusen analoge oder homologe Organe sind. Mein Buch sagt, dass ihre Flügel die gleiche Funktion haben und eine ähnliche Struktur haben, aber sie haben sich unabhängig voneinander entwickelt. Es verwirrt mich, weil mir das wie eine Mischung aus homologen und analogen Organen vorkommt. Also, was ist es?

Antworten (1)

Hier ist eine Diskussion über Homologie und Analogie, die deutlich Fledermaus- und Vogelflügel als Beispiel für analoge Organe darstellt:

http://amrita.olabs.edu.in/?sub=79&brch=16&sim=132&cnt=1

Sie haben jedoch Recht, dass Fledermaus-, Vogel- und Flugsaurierflügel in gewissem Sinne homolog sind, da sie eine ähnliche zugrunde liegende Struktur und einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben - die vorderen Gliedmaßen von Tetrapoden.

Man könnte vielleicht sagen, dass Fledermaus-, Vogel- und Flugsaurierflügel als Vorderbeine homologe Organe sind , aber als Flügel analoge Organe .

Diese Seite enthält Bilder der Skelettstruktur von jedem:

http://www.ucmp.berkeley.edu/vertebrates/flight/converge.html

Wie Sie sehen können, handelt es sich um ähnliche vordere Gliedmaßen , die aus einem gemeinsamen Satz von Knochen und Muskeln bestehen. Aber diese Knochen wurden auf unterschiedliche Weise zu Flügeln angeordnet : Flugsaurier haben einen verlängerten kleinen Finger, der einen Hautlappen hält, der den Flügel bildet; Fledermäuse haben drei verlängerte Finger mit einem Hautlappen um sie herum; und Vögel haben kleine, verschmolzene Fingerknochen, wobei die Oberfläche der Flügel aus Federn besteht.

Und es ist tatsächlich so, dass die Vorderbeine von Fledermäusen, Flugsauriern und Vögeln, was ihre Evolutionsgeschichte betrifft, einen gemeinsamen Ursprung in den Vorderbeinen von Tetrapoden haben, aber unterschiedliche unabhängige Ursprünge in Bezug darauf haben, wie sich diese Vorderbeine zu Flügeln entwickelt haben. Oder anders ausgedrückt, die gemeinsamen Vorfahren von Fledermäusen, Vögeln und Flugsauriern hatten Vorderbeine, aber diese Vorderbeine waren keine Flügel.

Vergleichen Sie mit den "Flügeln" von fliegenden Fischen, die einen gemeinsamen Ursprung mit denen von Vögeln / Fledermäusen / Flugsauriern haben: Beide entwickelten sich aus den Brustflossen ihres gemeinsamen Vorfahren der Knochenfische. Offensichtlich wurden sie unabhängig voneinander zu Flügeln, und sie haben auch einen ganz anderen evolutionären Ursprung als "Gliedmaßen". Wenn Sie sich andererseits die Flügel von Insekten ansehen, gibt es überhaupt keinen gemeinsamen Ursprung zwischen diesen und den Flügeln von Wirbeltieren. Der gemeinsame Vorfahr von Insekten und Wirbeltieren hatte überhaupt keine Gliedmaßen, nicht einmal Knochen oder ein Exoskelett. Beide Linien entwickelten unabhängig voneinander Gliedmaßen und feste Stützstrukturen und passten dann einige der Strukturen an, die sie für den Flug hatten.

Interessanterweise scheint kürzlich ein Buch über den Flug von Fledermäusen, Vögeln, Pterosauriern und Insekten erschienen zu sein: On the Wing: Insects, Pterosaurs, Birds, Bats and the Evolution of Animal Flight von David E. Alexander. Es könnte eine interessante Lektüre für jeden sein, der sich für die Frage interessiert. Hier einige Rezensionen zum Buch:

http://www.bioone.org/doi/pdf/10.1642/AUK-15-210.1

https://academic.oup.com/icb/article/56/5/1044/2420642

ETA: Wenn Sie sich ein wenig um die Frage von homologen vs. analogen Organen (oder Homologie vs. Homoplasie ) kümmern möchten, schauen Sie sich diese beiden Fragen aus der Seitenleiste an:

Die Brustflossen eines Wals und eines Hais. Sind es analoge Organe?

Wie groß ist die Bandbreite „gleichen Ursprungs“ bei der Feststellung, ob zwei Organe analog oder homolog sind?

Die ähnliche Fragen stellen wie Sie, aber nach den Flossen von Walen im Vergleich zu den Flossen von Haien. Und das ist lustig, nicht wahr! Denn wo wir im Pterodaktylus-Beispiel einen gemeinsamen Vorfahren haben, der Vorderbeine, aber keine Flügel hatte, hatte in diesem Fall der gemeinsame Vorfahr von Walen und Haien Brustflossen ("auf Brusthöhe"), also die Flossen von Walen und Haie steigen ab! Also homolog? Aber die Flossen der Wale verbrachten einen so großen Teil ihrer Evolutionsgeschichte damit, überhaupt keine Flossen zu sein, dass man sagen möchte, dass die Homologie auf der Ebene des „Vordergliedmaßen-Dings“ und nicht auf der Ebene der „Flosse“ liegt. Ich meine, was die evolutionäre Distanz betrifft, sind die Flügel von fliegenden Fischen und von Fledermäusen eigentlich enger miteinander verwandt als die Flossen von Walen und Haien!!!Eugnathostomata ) -> Knorpelfische ( Chondrichthyes ; führte zu Haien) und Knochenfische ( Osteichthyes ; führte zu fliegenden Fischen, Fledermäusen und Walen).

99 % des "haifischflossenartigen" Aussehens der Walflossen entwickelten sich lange, lange nach ihrer Trennung von der Hailinie; und ich weiß nicht, wie die Vorderflossen des gemeinsamen Vorfahren der Kieferfische aussahen, aber es ist möglich, dass sie auch anders aussahen als Wal- / Haifischflossen, so dass einige der "Walflossen-ähnlichen" Erscheinungen von Haifischflossen auch haben können nach der Trennung eigenständig entwickelt.

Also, was würden wir sie als homologe oder analoge Organe bezeichnen? Da homologe Organe dieselbe Struktur, aber unterschiedliche Funktion und analoge Organe dieselbe Funktion und unterschiedliche Struktur haben, haben Flügel von Vögeln, Fledermäusen und Flugsauriern dieselbe Funktion, ähnliche Struktur, aber sie haben sich dennoch unabhängig voneinander entwickelt . Kann es sich um eine konvergente Evolution handeln?
@RabikJohn Ich dachte, ich hätte diese Frage beantwortet. Wenn nicht, könnten Sie erklären, warum meine Antwort Ihre Frage nicht beantwortet, anstatt nur die ursprüngliche Frage zu wiederholen?
Sie sagten, dass sie in Bezug auf Flügel analog und in Bezug auf Vorderbeine homolog sind. Sie meinen, Flügel sind analoge Organe, aber analoge Organe haben dieselbe Funktion und unterschiedliche Struktur. Und mein Buch sagt, dass sie dieselbe Struktur haben, also wie können sie analog sein? Respekt vor den Flügeln?
@RabikJohn sie haben die "gleiche Struktur" in dem Sinne, dass sie so ziemlich die gleichen Knochen haben, die wie die Vorderbeine aller Tetrapoden miteinander verbunden sind, aber sie haben "unterschiedliche Strukturen" in dem Sinne, dass diese Knochen auf unterschiedliche Weise gebogen sind eine Flügelform zu machen. Hast du dir die Bilder in dem Link angesehen, den ich gegeben habe? Wenn Sie in Bezug auf Ihr Buch verwirrt sind, können wir vielleicht klären, was der Autor gemeint hat, wenn Sie genau zitieren, was in Ihrem Buch steht.
Ok, ich schreibe das genaue Zitat meines Buches. Es ist ein Thema der konvergenten und divergenten Evolution, in dem homologe und analoge Organe diskutiert werden. So heißt es in dem Buch: "Ein Beispiel für konvergente Evolution ist die ähnliche Struktur von Flügeln von Vögeln, Insekten, Flugsauriern und Fledermäusen. Alle dienen der gleichen Funktion und sind ähnlich aufgebaut, haben sich aber unabhängig voneinander entwickelt."
@RabikJohn: Es scheint, als würde das Buch nur sagen, dass diese Organe alle flügelförmig sind, und nicht sagen, dass sie homolog sind. Beachten Sie, dass sie darin Insektenflügel enthalten, deren Tiefenstruktur nichts mit den Flügeln von Tetrapoden zu tun hat. Sie haben oberflächliche Ähnlichkeiten, dh sie sehen alle wie Flügel aus. Das sagt das Buch. Es wird das Wort „Struktur“ nicht so verwendet, wie die Leute es tun, wenn sie über Homologie sprechen. Haben Sie sich die Bilder der Skelettstruktur von Vogel-, Fledermaus- und Flugsaurierflügeln angesehen?
Ich habe mir gerade die Bilder angesehen, die Sie auf Link hatten, aber nicht ihre Skelettstruktur. Aber das werde ich tun. Letztendlich scheint es also, dass sie oberflächlich gleich sind und eine unterschiedliche Struktur ihres Skeletts haben. Und mit ähnlicher Struktur mag mein Buch auch nur oberflächliche Struktur meinen.