Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Átírás

1 Evolúció Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

2 Mi az evolúció? Egy folyamat: az élőlények tulajdonságainak változása a környezethez való alkalmazkodásra Egy elmélet: egyfajta játékszabály A biológia egyetlen átfogó és elfogadott elmélete Nem csak a biológiára igaz

3 Mi nem az evolúció? Nem a törzsfejlődés az csak az eredménye Nem a rendszertan az mindig mesterséges

4 Az evolúciós elmélet kialakulása Korai fejlődéselméletek a fajok hasonlóságai és bonyolultsága alapján Grádics elmélet egyre magasabb fejlettségi szintek Őslénytan: Cuvier Nem hasonlítanak a maiakra! Katasztrófák: tömeges fajkipusztulások miért? A fajok nem állandóak, átalakulnak A távolság időt jelent Alkalmazkodás: Lamarck De hogyan?

5 Darwin és kora Charles Robert Darwin ( ) Utazások a Beagle-n Az elmélet érlelése - érezte, hogy baj lesz Alfred Russel Wallace (1858) hasonló elmélet Darwin: A fajok eredete (1859) Wallace elismeri az elsőségét, ő az első darwinista Darwin nem ismerte Mendelt 100 év késés

6 Darwin helye ma

7 Charles Darwin evolúciós elméletére ható felismerések Minden egyedet több utódot hoz létre, mint amennyi az elhullottak pótlásához kell. (vö. Malthus demográfiai elmélete ) A természetes szelekció (a környezet kényszerfeltételei) szabályoz, válogat vagyis nem kell külső erőt feltételezni.

8 Darwin evolúciós elméletének alaptörvényei 1. Egy faj egyedei sem egyformák, hanem különböző tulajdonságokat hordoznak (a változatosság törvénye) 2. A szülők átadják egyes tulajdonságaikat az utódaiknak (az örökölhetőség törvénye) 3. Az eltérő egyedi tulajdonságok miatt egyesek több túlélő utódot hoznak létre, mint mások vagyis a természetes szelekció az adott környezetben jobb tulajdonságokkal rendelkező egyedeknek kedvez (a különböző szaporodási siker törvénye)

9 Hogyan működik az evolúció? csak az aktuális környezeti kényszerekhez való alkalmazkodás mikrokörnyezet szelektál földrajzi variabilitás fajon belül is az élőlények nem tökéletesek, csak működnek (falusi ezermester) sok selejt néhány működik változás: apránként, mert minden közbülsőnek működni kell (Bojtosúszójú hal, Latimeria cholumnae) még a legtökéletesebb is eltűnik, ha a környezete megváltozik az ivari szelekció hátrányos extraproduktumai a természetes szelekció behúzza a féket (Ír óriásszarvas, Megaloceros giganteus)

10 Következmények az evolúciónak nincs célja ( vak órásmester ) mindig az aktuálisan adott változatosság (az egyedi különbségek) és a létező környezeti kényszerek fogják szabályozni az evolúció irányát erős kényszerek - nagy szelekciós ráta - gyors evolúció alacsony diverzitás az egyedek között; gyenge kényszerek (megengedő környezet) alacsony szelekciós ráta - lassú evolúció nagy egyedi különbségek időben stabil környezet alacsony diverzitás fajon belül specialisták változó környezet magas diverzitás - generalisták

11 Az evolúciós elmélet és a genetika találkozása - neodarwinizmus Gén: valamilyen jelleget (morfológiai, biokémiai, élettani viselkedési stb.) meghatározó DNS darab. Általában minden génnek több változata - allélja - létezik. A mutáció folyamatosan új allélokat állít elő Az evolúció a génekre hat, a környezet válogat az allélok között Evolúció: a gének ill. az allélok relatív gyakoriságának megváltozása a természetes szelekció következtében. Természetes szelekció: az alternatív allélek eltérő túlélési gyakorisága.

12 Miért a gének és nem az egyed (Williams, 1966)? minden jelleg kialakulása visszavezethető a génekre (a tanulási képesség is) az egyed fenotípusa a környezettel való kapcsolat révén jön létre (genotípus + modifikáció); a genotípust a meiózis és a rekombináció szétrombolja; egyedül a gén örökölhető vagyis csak a gének adódnak át a következő generációnak a gén potenciálisan halhatatlan, mert elég sok másolatot elég gyorsan tud létrehozni. (Hasonló szabályok a viselkedésre: csoportmemória, hagyományok, mémek )

13 Darwini evolúciós elmélet modern genetikai fogalmakkal Minden szervezet felépítését, működését és végső soron a viselkedését is gének határozzák meg (pl. szürkepettyes araszoló - Biston betularia - ipari malanizmusa, higiénikus méhek). A gének egy populáción belül több variációban (allélok) vannak jelen (genetikai polimorfizmus). Az allélok között konkurencia van. Az az allél, amely több utódot képes létrehozni kiszorítja az alternatív allélokat a populációból ( őnző gén ).

14 Az önző gén elmélet (Richard Dawkins, 1976) az egyedek túlélő gépek, amiket a gének saját túlélésükre és másolásukra használnak; az egyedek jellegzetességei több gén kölcsönhatására alakulnak ki- az önző géneknek együtt kell működniük azok a gének a legsikeresebbek, amelyek a legjobb túlélést, a legnagyobb szaporodást és az ezeket legjobban segítő (legadaptívabb) viselkedést mutató egyedeket ( önző egyed ) hozzák létre az adott környezetben. rátermettség vagy fitnesz: az egyed élete alatt létrehozott és továbbszaporodó egyedek száma a gének szelekciója az egyedeken keresztül következik be sok gén a rosszabbak elbújhatnak a jók mögött

15 Önző egyed vagy csoportelőny? korlátos források beosztása - önkorlátozó csoportok (csoportszelekció Wynne-Edwards, 1962); de vannak csalók (eltérő genotípus) sikeresebbek lehetnek, mint a többiek genotípusuk elterjedhet és kiszorítja az önkorlátozót ; nem önkorlátozás, hanem a környezet limitáló hatása (ld. Darwin törvényei).