Dobór naturalny. Formy i scenariusze działania doboru

Podobne dokumenty
Teoria ewolucji. Dobór naturalny. Dobór płciowy.

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

Teoria ewolucji. Dobór naturalny. Dobór płciowy.

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

Teoria ewolucji. Dobór naturalny.

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

Teoria ewolucji. Dobór naturalny.

Ślady wspólnego pochodzenia. Biogeografia.

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

Podstawy ewolucji - dobór

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

Ślady wspólnego pochodzenia. Biogeografia.

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Ślady wspólnego pochodzenia c.d. Dobór naturalny.

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT

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

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Ekologia ogólna. wykład 3

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja.

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

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

Elementy teorii informacji w ewolucji

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 1 Biologia I MGR /

[ IMIĘ I NAZWISKO:. KLASA NR.. ] Zadania genetyczne

a) Zapisz genotyp tego mężczyzny... oraz zaznacz poniżej (A, B, C lub D), jaki procent gamet tego mężczyzny będzie miało genotyp ax b.

Wyk. 2 Ekologia behawioralna

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

Dobór naturalny. Ewolucjonizm i eugenika

Selekcja, dobór hodowlany. ESPZiWP

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

Depresja inbredowa i heterozja

PORÓWNYWANIE POPULACJI POD WZGLĘDEM STRUKTURY

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

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

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

plezjomorfie: podobieństwa dziedziczone po dalszych przodkach (c. atawistyczna)

Genetyka populacyjna. Populacja

Wykład 6. Pochodzenie preferencji i atrakcyjności mechanizmy adaptacyjne

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

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

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

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

Ekologia molekularna. wykład 1

Modelowanie ewolucji. Dobór i dryf genetyczny

Imię i nazwisko...kl...

1 Podstawowe pojęcia z zakresu genetyki. 2 Podstawowy model dziedziczenia

Jak powstają nowe gatunki. Katarzyna Gontek

Składniki jądrowego genomu człowieka

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 4 Biologia I MGR

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT DRYF GENETYCZNY EFEKTYWNA WIELKOŚĆ POPULACJI PRZYROST INBREDU

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

1 Genetykapopulacyjna

Teoria ewolucji. Podstawy wspólne pochodzenie.

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

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

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Temat 6: Genetyczne uwarunkowania płci. Cechy sprzężone z płcią.

CECHY ILOŚCIOWE PARAMETRY GENETYCZNE

Algorytm genetyczny (genetic algorithm)-

Pokrewieństwo, rodowód, chów wsobny

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

Stochastyczna dynamika z opóźnieniem czasowym w grach ewolucyjnych oraz modelach ekspresji i regulacji genów

GRA Przykład. 1) Zbiór graczy. 2) Zbiór strategii. 3) Wypłaty. n = 2 myśliwych. I= {1,,n} S = {polować na jelenia, gonić zająca} S = {1,,m} 10 utils

GENETYKA POPULACJI. Fot. W. Wołkow

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

Rozkład materiału z biologii do klasy III.

BLISKIE SPOTKANIA Z BIOLOGIĄ

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 3 Biologia I MGR

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

Genetyka populacyjna

GIMNAZJUM SPRAWDZIANY SUKCES W NAUCE

Bliskie Spotkanie z Biologią. Genetyka populacji

Zadania z genetyki. Jacek Grzebyta. 21.XII.2005 version Powered by Λ. L A TEX 4 Unicode

PODSTAWY GENETYKI. Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk

Mapowanie genów cz owieka. podstawy

Genetyka Populacji

Jeden zestaw 14 pasków reprezentuje chromosomy od mamy smoka (samica). Drugi zestaw, o innym kolorze, reprezentuje chromosomy taty smoka (samiec).

Podstawy teorii ewolucji. Informacja i ewolucja

Algorytmy ewolucyjne NAZEWNICTWO

Zmienność. środa, 23 listopada 11

Genetyka populacyjna. Populacja

Stochastyczne dynamiki z opóźnieniami czasowymi w grach ewolucyjnych

nosiciel choroby chora. mężczyzna kobieta. pleć nieokreślona. małżeństwo rozwiedzione. małżeństwo. potomstworodzeństwo

Sekwencjonowanie nowej generacji i rozwój programów selekcyjnych w akwakulturze ryb łososiowatych

Analiza sprzężeń u człowieka. Podstawy

Metabolizm i biochemia

Selekcja Selekcja naturalna. Warunki selekcji. Rodzi się więcej osobników niż może przeżyć i rozmnażać się.

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

Tematy prac magisterskich i doktorskich

Człowiek mendlowski? Genetyka człowieka w XX i XXI w.

Opracował Arkadiusz Podgórski

Biologia molekularna z genetyką

GENETYCZNE PODSTAWY ZMIENNOŚCI ORGANIZMÓW ZASADY DZIEDZICZENIA CECH PODSTAWY GENETYKI POPULACYJNEJ

Różnorodność genetyczna człowieka

Podstawy genetyki IV. Mutacje

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

Podstawy genetyki człowieka. Cechy wieloczynnikowe

Transkrypt:

Dobór naturalny Formy i scenariusze działania doboru

Działanie doboru Dobór kierunkowy Przesuwa rozkład cechy Dobór stabilizujący Utrzymuje średni fenotyp, odrzuca skrajne Dobór równoważący utrzymuje różnorodność alleli Dobór różnicujący Faworyzuje wartości skrajne prowadzi do specjacji

Dobór równoważący Utrzymuje różnorodność alleli Faworyzowanie heterozygot Selekcja wariantów rzadkich

Anemia sierpowata Mutacje w genie β-globiny Szczególnie częsta u osób pochodzących z Afryki równikowej Choroba recesywna, ale w warunkach niskiego ciśnienia (wysoko w górach) heterozygoty chorują Dodatkowy fenotyp oporność na malarię, fenotyp dominujący

Anemia sierpowata Dobór równoważący faworyzuje heterozygoty gdy: w środowisku występuje zarodziec malarii ciśnienie powietrza jest wysokie (niziny)

Anemia sierpowata Częstość allelu HbS Występowanie malarii (historyczne)

Znani nosiciele allelu HbS Lassana Diarra (ex. Real Madryt, ex. rep. Francji) Ryan Clark (Pittsburgh Steelers)

HbS i sport W latach 2004-2008 odnotowano 5 przypadków śmierci u zawodników akademickiej ligi futbolu amerykańskiego powiązanych z nosicielstwem anemii sierpowatej ~2% wszystkich (reszta to inne choroby, urazy i przyczyny niezwiązane z uprawianym sportem) ryzyko u nosicieli 37 x wyższe, niż u homozygot dominujących Źródło: Br J Sports Med. 2012 Apr;46(5):325-30.

Dobór zależny od częstości Dodatni korzystne warianty częstsze Ujemny korzystne warianty rzadsze forma doboru równoważącego

Dodatni dobór zależny od częstości Kolor jest sygnałem ostrzegawczym (owady niejadalne) Drapieżniki uczą się unikać Korzystny jest kolor najczęstszy na danym terenie Borer et al. Positive frequency-dependent selection on warning color in Alpine leaf beetles. Evolution. 2010. (12):3629-33.

Ujemny dobór zależny od częstości Kwiaty stoplamka bzowego (Dactylorhiza sambucina) to tzw. fałszywy sygnał nie zawierają nektaru Owady po pierwszym kontakcie szukają kwiatu odmiennego koloru Sukces reprodukcyjny odwrotnie proporcjonalny do częstości allelu

Selekcja wariantów rzadkich dobór apostatyczny Przykład wstężyk (Cepea nemoralis) Bardzo duża zmienność wzorów i barw skorupki Selekcja przez drapieżniki ptaki Uczą się najszybciej rozpoznawać osobniki typowe, co faworyzuje te nietypowe

Allele MHC Główny kompleks zgodności tkankowej Białka uczestniczące w rozpoznawaniu swój-obcy Bardzo różnorodne Przy wyborze partnera preferowany taki, który ma inne allele MHC (główny kompleks zgodności tkankowej - immunologiczny dowód osobisty ) ryby myszy człowiek?

A u człowieka? Wedekind 1995 kobiety wybierają partnerów o odmiennych allelach MHC, kierując się zapachem efekt nie występuje u zażywających doustne środki antykoncepcyjne Efekt Westermarcka awersja seksualna u osób wychowujących się razem w okresie niemowlęctwa i wczesnego dzieciństwa osłabiony u osób pozbawionych węchu

Dobór różnicujący Faworyzowane fenotypy skrajne Stosunkowo rzadki, ale pozwala na specjację bez bariery geograficznej

Zięby Darwina z Galapagos Duże dzioby twarde, duże nasiona, łatwiejsze kruszenie Małe dzioby drobne nasiona, łatwiejsze wydłubywanie Średnie dzioby za słabe do dużych nasion, za duże do małych

Szczególne drogi doboru Dobór płciowy Dobór krewniaczy Dobór grupowy?

Dobór i złożone zachowania Nie istnieje dobór grupowy na poziomie gatunku ( dobro gatunku ) Istnieje dobór krewniaczy Istnieją różne strategie oparte na sygnałach i reakcjach szczególnie u zwierząt o złożonym zachowaniu

Sygnały Cechy wpływające na behawior innego osobnika (tego samego lub innego gatunku) odbiorcy Sygnał uczciwy cecha skorelowana z ukrytą cechą korzystną dla odbiorcy np. kwiaty przywabiające owady, z ukrytym nektarem

Strategie stabilne ewolucyjnie (ESS) Pojęcie teorii gier, rozszerzenie równowagi Nasha równowaga Nasha wymaga świadomości uczestników (np. dylemat więźnia) ESS nie wymaga świadomości strategia, która jest odporna na pojawienie się w populacji osobników jej nie stosujących

Strategie stabilne ewolucyjnie Przy konkurencji o zasoby u zwierząt częste konflikty, które jednak rzadko prowadzą do śmierci lub poważnych ran Jeżeli koszt ewentualnej przegranej jest niższy, niż zysk z wygranej, ESS to mieszana populacja, w której część uczestników konfliktu ustępuje Przykłady i obliczenia: http://www.life.umd.edu/classroom/zool360/l18-ess/ess.html http://uts.cc.utexas.edu/~varanus/ess.pdf

Dobór płciowy i konflikty płciowe

A wszystko urządzono w celu rozmnażania: Ludzkie gesty, błysk zębów, śmiechy wysilone Michel Houellebecq przeł. J. Sosnowski

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

Dobór płciowy Zaproponowany przez Darwina Dobrze udokumentowane dowody znacznie później: M. Andersson, 1982 wikłacze olbrzymie (Euplectes progne) większy sukces reprodukcyjny samców z dłuższymi ogonami

Dobór płciowy Dlaczego prowadzi niekiedy do cech niepotrzebnych, a nawet szkodliwych? Teoria Fishera uciekająca selekcja: Dodatnie sprzężenie zwrotne

Dobór płciowy Samice wybierają partnerów z dłuższym ogonem w potomstwie więcej osobników z długimi ogonami W kolejnym pokoleniu więcej samców z długimi ogonami Dla samic korzystna staje się preferencja dla długich ogonów

Dobór płciowy Hipoteza seksownych synów Samica wybiera samca, który przekaże synom cechy zwiększające szanse wyboru przez samice Dla samicy korzystne upodobania takie, jak u większości Problemy hipotezy Każda nowa cecha jest początkowo rzadka i nietypowa Nie tłumaczy wzrostu intensywności cechy (np. długości ogona) preferencja wartości średniej

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 )

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

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

Dobór płciowy i strategie wyboru 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 jest ograniczony głównie przez jakość potomstwa płeć wybierająca

Konflikty płciowe W obrębie tej samej płci Pomiędzy płciami

Konflikt w obrębie tej samej płci Walki godowe Konkurencja plemników (gatunki poliandryczne) Calopteryx maculata ważka czarnoskrzydła Penis w kształcie szczotki usuwa nasienie poprzednika

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

Konflikt między płciami - strąkowcowate

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

Wielkość płodu u ssaków U samców selekcja na większy rozmiar kosztem rodzeństwa U samic - mniejszy rozmiar zasoby dla całego potomstwa Geny determinujące rozmiar płodu aktywne tylko przy dziedziczeniu od ojca albo matki (piętno genomowe) - równoważy efekt konfliktu http://learn.genetics.utah.edu/

Dobór płciowy Dyskusje nad różnymi modelami doboru płciowego wciąż aktualne (AG Jones, NL Ratterman. 2009. Mate Choice and Sexual Selection: What Have We Learned Since Darwin? Proc. natl. Acad. Sci. USA, 106:10001-8) Próby zastąpienia innymi koncepcjami (np. teoria gier, wzajemne korzyści, dobór społeczny) bardzo kontrowersyjne (J. Roughgarden, 2004, Evolution s Rainbow. University of California Press) Takie mechanizmy mogą współistnieć z doborem płciowym u gatunków silnie społecznych Próby stosowania do wyjaśniania zachowań człowieka - często kontrowersyjne