Polymorphismen

Polymorphismen bezeichnet das Auftreten von mehreren Erscheinungsformen desselben Grundgegenstands in verschiedenen Kontexten. In Wissenschaften werden damit Unterschiede in Struktur, Funktion oder Erscheinung beschrieben, obwohl dieselbe Quelle, Spezies oder Verbindung zugrunde liegt. Der Begriff wird in Biologie, Kristallographie und Informatik jeweils fachspezifisch verwendet.

In der Biologie umfasst Polymorphismen phänotypische Varianten innerhalb einer Art, die genetisch bedingt oder durch Umweltfaktoren beeinflusst sind. Beispiele sind Farb- oder Musterpolymorphismen, Größen- oder Geschlechtsunterschiede (Sexualdimorphismus). Polymorphismen können ökologische Vorteile bieten, etwa durch besseres Anpassen an Umweltbedingungen oder Vermeidung von Prädation. Genetisch basierte Polymorphismen entstehen durch mehrere Allele, polygene Vererbung oder Umweltinteraktion.

In der Chemie und Materialwissenschaft bezeichnet Polymorphismus die Fähigkeit eines chemischen Stoffs, in unterschiedlichen Kristallstrukturen zu existieren. Die verschiedenen Kristallformen besitzen oft verschiedene physikalische Eigenschaften wie Schmelzpunkt, Dichte oder Löslichkeit. Beispiele sind Diamant und Graphit (aus demselben Kohlenstoff, unterschiedliche Struktur) sowie Calcit und Aragonit (Calciumcarbonat). In der Pharmazie ist Polymorphismus entscheidend, da verschiedene Polymorphe unterschiedliche Löslichkeit und Bioverfügbarkeit haben können.

Auch in der Programmierung spricht man von Polymorphismen. Hier bezeichnet es die Fähigkeit von Programmiersprachen, Objekte unterschiedlicher Typen über dieselbe Schnittstelle anzusprechen. Man unterscheidet Ad-hoc-Polymorphismus (Überladung), Subtyp-Polymorphismus (Vererbung) und generischer bzw. parametrisierter Polymorphismus. Vorteile sind Flexibilität und Wiederverwendbarkeit, Nachteile können Komplexität und Laufzeitkosten sein.