Teoria ewolucji. Dobór płciowy i krewniaczy. Altruizm. Adaptacjonizm i jego granice.

Podobne dokumenty
Teoria ewolucji. Dobór płciowy i krewniaczy. Adaptacje. Dryf genetyczny.

Teoria ewolucji. Dobór naturalny. Dobór płciowy i krewniaczy. Strategie ewolucyjne.

Podstawy ewolucji - dobór

Teoria ewolucji. Dobór naturalny. Dobór p ciowy i krewniaczy. Adaptacje.

Teoria ewolucji. Dobór naturalny.

Działanie doboru. Dobór kierunkowy. Dobór stabilizujący. Dobór różnicujący. Przesuwa rozkład cechy. Utrzymuje średni fenotyp, odrzuca skrajne

Strategie ewolucyjne zwiększające sukces reprodukcyjny krewnych kosztem własnego (Hamiliton, 1964) Dostosowanie łączne (inclusive fitness)

Teoria ewolucji. Dobór naturalny. Dobór płciowy.

Dobór naturalny. Formy i scenariusze działania doboru

Dobór naturalny i dryf

Strategie ewolucyjne zwiększające sukces reprodukcyjny krewnych kosztem własnego (Hamiliton, 1964)

Teoria ewolucji. Dobór naturalny. Dobór płciowy.

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 1 Biologia I MGR /

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Modelowanie ewolucji. Dobór i dryf genetyczny

Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT 1. RÓWNOWAGA GENETYCZNA POPULACJI. Prowadzący: dr Wioleta Drobik Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

Bliskie Spotkanie z Biologią. Genetyka populacji

Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Ewolucjonizm NEODARWINIZM. Dr Jacek Francikowski Uniwersyteckie Towarzystwo Naukowe Uniwersytet Śląski w Katowicach

Elementy teorii informacji w ewolucji

Genetyka Populacji

1 Genetykapopulacyjna

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja.

GENETYCZNE PODSTAWY ZMIENNOŚCI ORGANIZMÓW ZASADY DZIEDZICZENIA CECH PODSTAWY GENETYKI POPULACYJNEJ

Genetyka ekologiczna i populacyjna W8

Selekcja, dobór hodowlany. ESPZiWP

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

GENETYKA POPULACJI. Fot. W. Wołkow

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT DRYF GENETYCZNY EFEKTYWNA WIELKOŚĆ POPULACJI PRZYROST INBREDU

Teoria ewolucji. Podstawy wspólne pochodzenie.

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Teoria ewolucji. Dryf genetyczny. Losy gatunków: specjacja i wymieranie.

Pokrewieństwo, rodowód, chów wsobny

Genetyka populacyjna. Populacja

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

NaCoBeZu klasa 8 Dział Temat nacobezu programu I. Genetyka 1. Czym jest genetyka? 2. Nośnik informacji genetycznej DNA 3. Podziały komórkowe

PORÓWNYWANIE POPULACJI POD WZGLĘDEM STRUKTURY

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 4 Biologia I MGR

1 Podstawowe pojęcia z zakresu genetyki. 2 Podstawowy model dziedziczenia

Zadania maturalne z biologii - 7

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 3 Biologia I MGR

Teoria ewolucji. Dobór naturalny.

Genetyka populacyjna

Mech c aniz i my m y e w e o w lu l cj c i. i Powstawanie gatunku.

Biologia molekularna z genetyką

Ekologia molekularna. wykład 3

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Teoria ewolucji. Ślady wspólnego pochodzenia. Dobór sztuczny i naturalny.

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Ekologia ogólna. wykład 3

Wyk. 2 Ekologia behawioralna

Teoria ewolucji. Losy gatunków: specjacja i wymieranie. Podstawy ewolucji molekularnej

Wprowadzenie do genetyki medycznej i sądowej

Anna Szewczyk. Wydział Geodezji Górniczej i InŜynierii środowiska AGH

Genetyka populacyjna. Populacja

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Wpływ spokrewnienia na strukturę przestrzenną i socjalną populacji dzika Sus scrofa w Puszczy Białowieskiej

Podstawy genetyki. ESPZiWP 2010

Algorytm genetyczny (genetic algorithm)-

Ekologia molekularna. wykład 4

Dobór naturalny. Ewolucjonizm i eugenika

Wykład 6. Pochodzenie preferencji i atrakcyjności mechanizmy adaptacyjne

Temat 12. Mechanizmy ewolucji

Zmienność. środa, 23 listopada 11

Jak powstają nowe gatunki. Katarzyna Gontek

Podziękowania Od tłumacza Wstęp

GENETYKA. Genetyka. Dziedziczność przekazywanie cech rodziców potomstwu Zmienność występowanie różnic pomiędzy różnymi osobnikami tego samego gatunku

Ekologia wyk. 1. wiedza z zakresu zarówno matematyki, biologii, fizyki, chemii, rozumienia modeli matematycznych

o cechach dziedziczonych decyduje środowisko, a gatunki mogą łatwo i spontanicznie przechodzić jedne w drugie

WSTĘP. Copyright 2011, Joanna Szyda

Składniki jądrowego genomu człowieka

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Czy znaczna niestabilność postrzegania atrakcyjności twarzy podważa adaptacjonistyczną interpretację tego zjawiska?

Analiza sprzężeń u człowieka. Podstawy

Badania asocjacyjne w skali genomu (GWAS)

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z BIOLOGII KLASA 8 DOBRY. DZIAŁ 1. Genetyka (10 godzin)

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

ocena dopuszczająca ocena dostateczna ocena dobra ocena bardzo dobra Dział VII. EKOLOGIA NAUKA O ŚRODOWISKU

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

I. Genetyka. Dział programu Lp. Temat konieczny podstawowy rozszerzający

Biologia medyczna, lekarski Ćwiczenie ; Ćwiczenie 19

Zmienność genetyczna i zysk genetyczny w hodowli selekcyjnej drzew leśnych

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych- klasa VIII

Adam Łomnicki. Tom Numer 3 4 ( ) Strony Zakład Badania Ssaków PAN Białowieża adam.lomnicki@uj.edu.

Eksploatacja. Najprostsza forma konkurencji eksploatacja oznacza zużywanie zasobów Bardziej skomplikowana forma to obrona zasobów

Zadania do cz. II (z frekwencji i prawa Hardy ego-weinberga)

Szacowanie wartości hodowlanej. Zarządzanie populacjami

KARTA ODPOWIEDZI konkurs biologiczny ETAP WOJEWÓDZKI B A B D B C C B B A B B D C D B B B

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Poziom wymagań. ocena dopuszczająca ocena dostateczna ocena dobra ocena bardzo dobra ocena celująca. I. Genetyka

6. Uzupełnij zdanie, wstawiajac w odpowiednie miejsce wyrażenie ujawni się lub nie ujawni się :

Podstawy genetyki populacji. Populacje o skończonej liczebności. Dryf. Modele wielogenowe.

Genetyka populacji. Efektywna wielkość populacji

CECHY ILOŚCIOWE PARAMETRY GENETYCZNE

Podstawy genetyki populacji SYLABUS A. Informacje ogólne

Transkrypt:

Teoria ewolucji Dobór płciowy i krewniaczy. Altruizm. Adaptacjonizm i jego granice.

Szczególne rodzaje doboru } Dobór płciowy } Dobór krewniaczy } Dobór grupowy? 2

Dobór i złożone zachowania } Nie istnieje dobór grupowy ( dobro gatunku ) } Istnieje dobór krewniaczy } Istnieją złożone strategie sygnałów } Sygnały } Cechy wpływające na behawior innego osobnika (tego samego lub innego gaunku) odbiorcy } Sygnał uczciwy cecha skorelowana z ukrytą cechą korzystną dla odbiorcy np. handicap Zahaviego cechy kosztowne są uczciwymi sygnałami } Strategie stabilne ewolucyjnie } Pojęcie teorii gier, rozszerzenie równowagi Nasha } strategia, która jest odporna na pojawienie się w populacji osobników jej nie stosujących 3

Dobór płciowy } Sukces reprodukcyjny uzależniony od preferencji potencjalnych partnerów (atrakcyjności) } Konkurencja między osobnikami tej samej płci } Często prowadzi do powstania cech niekorzystnych z punktu widzenia przetrwania osobnika } Dobór naturalny działa poprzez sukces reprodukcyjny, nie przeżycie osobnika 4

Dobór płciowy } Teoria handicapu (Zahavi, 1975) } Oparta na teorii gier } Komunikacja między osobnikami } Cecha kosztowna (np. długi kolorowy ogon) jest sygnałem dobrego stany zdrowia ( jakości genów ) 5

Teoria handicapu } Handicap i altruizm } Tymal arabski (Turdoides squamiceps) } Żyje w grupach } Niespokrewnione osobniki obdarowują się pożywieniem, pomagają w gnieździe, czyszczą się itp. } Zachowanie altruistyczne jako sygnał jakości 6

U człowieka? } Kość prącia (bakulum) } Występuje u wielu zwierząt, w tym naczelnych } Usztywnia prącie podczas kopulacji } U człowieka brak } Zdolność do kopulacji przy braku usztywniającej kości sygnałem dobrego stanu zdrowia? Bakulum psa 7

Konflikty płciowe } W obrębie tej samej płci } Pomiędzy płciami 8

Konflikt w obrębie tej samej płci } Walki godowe } Konkurencja plemników (gatunki poliandryczne) Calopteryx maculata ważka czarnoskrzydła Penis w kształcie szczotki usuwa nasienie poprzednika Prunella modularis płochacz pokrzywnica Samiec przed kopulacją wydziobuje nasienie poprzednika z kloaki samicy 9

Konflikt a dobór płciowy } Nierówne koszty (inwestycje) rozrodu } Np. u ssaków koszt u samic znacznie większy } Sukces reprodukcyjny płci o mniejszym koszcie jest ograniczony głównie przez dostępność partnerów } płeć konkurująca } Sukces reprodukcyjny płci o większej inwestycji jast ograniczony głównie przez jakość potomstwa } płeć wybierająca 10

Konflikt między płciami } Różne optima strategii ewolucyjnych samic i samców 11

Konflikt między płciami } Różne optima strategii ewolucyjnych samic i samców } Dotyczące tej samej cechy (tych samych genów) } Szerokość bioder u człowieka } Węższe lepsze do chodzenia w postawie wyprostowanej } Szersze lepsze do rodzenia dzieci } Obserwowana szerokość jest kompromisem, nie jest optimum dla żadnej z płci } Rozwiązanie różnice między płciami 12

Konflikt między płciami } Wielkość płodu u ssaków } } } u samców selekcja na większy rozmiar } kosztem rodzeństwa u samic mniejszy rozmiar } zasoby dla całego potomstwa zaobserwowano u myszy (czynnik wzrostu IGF i jego receptor) } piętno genomowe (z dwóch alleli aktywny tylko odziedziczony po jednym z rodziców) 13 http://learn.genetics.utah.edu/

Konflikt między płciami } Różne optima strategii ewolucyjnych samic i samców } Dotyczące różnych cech (genów) } Np. częstość kopulacji } Dla samców jak najczęstsza (niska inwestycja) } Dla samic niezbyt częsta (większy koszt) Powstają różne mechanizmy. Wyścig zbrojeń między płciami. 14

Konflikt między płciami } Strąkowcowate 15

Konflikt u strąkowcowatych } Narządy kopulacyjne samców są kolczaste } Wydłuża kopulację } Uszkadza narządy rodne samicy } Zmniejsza prawdopodobieństwo kolejnej kopulacji z innym samcem } Zmniejsza fitness samicy zwiększając fitness samca } Samice starają się zrzucić samce i skrócić kopulację } Zmniejsza fitness samca 16

Dobór krewniaczy } Strategie ewolucyjne zwiększające sukces reprodukcyjny krewnych kosztem własnego (Hamiliton, 1964) } Dostosowanie łączne (inclusive fitness) } Dostosowanie organizmu jest sumą sukcesu reprodukcyjnego własnego i wpływu na sukces reprodukcyjny krewniaków (wspólne geny) } Równanie Hamiltona r B > C r współczynnik pokrewieństwa B zysk reprodukcyjny krewniaka C koszt reprodukcyjny własny 17

Pszczoły } Królowe diploidalne (2 zestawy genów) } Trutnie haploidalne (1 zestaw genów) wszystkie plemniki identyczne } Duży współczynnik pokrewieństwa między robotnicami i między robotnicami a królową } Siostry bliżej spokrewnione między sobą (0,75), niż z własnym potomstwem (0,5) } Powstają zachowania społeczne } Aż do rezygnacji z reprodukcji na rzecz zachowania reprodukcji sióstr lub matki 18

Efekty działania doboru } Adaptacje } Dostosowania do środowiska } Egzaptacje } Cechy, ktorych obecna funkcja jest inna niż pierwotna } Np. pióra ptaków (kiedyś do zatrzymywania ciepła, obecnie do lotu) płuca piewotnych ryb (przekształcone w pęcherz pławny) cechy człowieka (inteligencja jako egzaptacja rozwoju języka, moralność, religia itp.)? 19 Gould & Vrba, (2002) Exaptation-A Missing Term in the Science of Form, Paleobiology 8 (1): 4 15 Gould (1991) Exaptation: A Crucial Tool for an Evolutionary Psychology, Journal of Social Issues 47(3) 43-65

Efekty działania doboru } Produkty uboczne (spandrel) } Konieczne ze względu na inne cechy i ogólny plan budowy, ale (początkowo) same z siebie bez wartości (w odróżnieniu od egzaptacji) Gould, S. J., & R. C. Lewontin. 1979. The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist program. Proc. Roy. Soc. London B 205:581-598. 20

Panglosjanizm } W biologii skrajny adaptacjonizm } Przekonanie, że każda powstająca w ewolucji cecha jest adaptacją 21

Modelowanie doboru Elementy genetyki populacji 22

Syntetyczna teoria ewolucji } Pierwsza synteza: połączenie teorii ewolucji Darwina z genetyką mendlowską na poziomie populacji } W naturalnych populacjach występują różne allele genów } Częstość cech fenotypowych w populacji zależy od częstości alleli i genotypów } Ewolucja jako zmiana częstości alleli w populacji z pokolenia na pokolenie 23

Populacja } Grupa krzyżujących się ze sobą osobników oraz ich potomstwo } Zbiór wszystkich alleli populacji pula genowa 24

Najprostszy model } Populacja N organizmów diploidalnych } Rozważany jeden A gen o dwóch allelach A1 i A2 } Częstości alleli, odpowiednio p i q p + q = 1 25

Genetyka populacji } Równowaga Hardy ego-weinberga } Częstości alleli w populacji pozostają stałe gdy: } nie działa dobór (sukces reprodukcyjny taki sam dla dowolnej kombinacji alleli) } nie ma migracji } wielkość populacji jest nieskończenie duża Dla allelu o częstości p częstość homozygot p 2 Dla dwóch alleli o częstościach p i q częstość heterozygot 2pq } Naturalne populacje mogą być blisko równowagi, gdy powyższe warunki są dostatecznie bliskie prawdy 26

Równowaga Hardy ego-weinberga Jeżeli częstości alleli A1 i A2 to odpowiednio p i q to częstości genotypów A1A1 p 2 A1A2 pq + qp = 2pq A2A2 q 2 27

Równowaga Hardy ego-weinberga } W populacji będącej w równowadze H-W częstości alleli nie zmieniają się } Nie przebiega ewolucja } Mechanizmy zaburzające równowagę H-W mogą być mechanizmami ewolucji 28

Mechanizmy zmieniające częstość alleli } Mutacje } Dobór } Migracje } Dryf 29