Biológiai Mintázatok Eredete Molnár István
Random Organizmusok
Az Előadás Vázlata Az Evolúcióbiológia 1 Tájképe 2009-ben Az Evo-Devo (Evolúciós Fejlődésbiológia Lényege) Mintázatok Természete Mintázatok Változatossága Mintázatok Dinamikája
Az Evolúció Tájképe 2009-ben
Jablonka Lamb (2005) Tézise The evolution mountain: Moving up the mountain, there are new types of inheritance systems underlying new types of organisms.
A Jablonka Magyarázat Szerkezete Evolúció = öröklődési változás, ami új szervezetekhez vezet De az evolváló rendszereknek 3 fő tulajdonsága van, az öröklődés, a változatosság és a szaporodás Ez a magyarázat csak egy evolúciós tulajdonságra redukálja az evolúciós változást a háromból: az öröklődés megváltozására Érdékes és fontos a másik két evolúciós aspektus,a szaporodás és a változatosság is Most legfőbb törekvésünk a változatok eredetének megértése lesz.
Egy Soksejtű Élőlény 4 Fő Attribútuma Növekedés Testméret Sejt differenciáció differenciált sejtek Mintázatképződés a sejtdifferenciáció térbeli szerveződése Morfogenezis: a mintázatok testalakba rendeződése Ma: Mintázatképződésre fókuszálunk
Egy Evolúciós Szemlélet Összefoglalása Az élővilág történetében megváltozott az élőlények térbeli szerveződése, amit mintázatok hálózata alkot. Ezeknek a változásoknak öröklődési rendszerek, fizikai kémiai és embrionális mechanizmusok, valamint és ökológiai tényezők együttes átalakulása az oka. A mintázatok változtak az evolúció fő lépéseiben. A mintázat evolúció hajtóereje közvetlen és végső, evolúciós okokon (mutáción, szelekción, véletlenszerű genetikai folyamatokon és rekombináción ) nyugszik. A mintázatok az organizáció egyik fő építőkövei. A mintázatok a variáció fő alkotórészei.ezért a minták és a formák az élővilág sója és legkáprázatosabb show-ja.
Mintázatok Törzsfája
Törzsfák (53)
Phylogenetic Forest
Adaptív Radiációk Törzsfája:Folytonosság Robbanásokban/Átmenetekben?
A Fő Mintázatképződési Problémák Egy szervezet N számú komponensből/sejtből áll A komponensek/sejtek P számú típusba tartoznak Pl., egy emberben 411 sejtféle van,145 neuron Az egyes sejtekből mennyi van? Ezek hol vannak a térben? Ezek elrendeződése hogy evolvált?
Az Evo Devo: Mintázatképződési Mi az evo devo? Tudomány Kétirányú oksági kapcsolatokat állapít meg egyedfejlődés és evolúció közt Fő kutatási irányzatok (30) Evolúció Egyedfejlődés Soksejtűség Egyedfejlődés Evolúció Variáció generálás, kényszerek, preferált minták keletkezése
Az Evo Devo Beágyazódása az Evolúciós Szintézisbe
Fő Evo Devo Kutatási Irányzatok Transzformációk Allometria Heterokrónia Indukció Homeózis Jelátvitel Testmodellek (30) Modulok, toolkitek, koopciók,génreguláció,switch Genotípus fenotípus kapcsolat feltárás, GRN
Hogy Épül Fel az Evo Devo? Kutatási programok köré szerveződik Összehasonlító, fejlődés genetikai, elméleti A kutatási programok pedig híres modellek,képek, diagrammok, módszerek és metaforák köré csoportosulnak
Híres Biológia Történeti Képek, Diagrammok és Metaforák Von Baer:embriológiai szabályok Haeckel: eltérő fajok hasoló gerinces embriói Weismann:csíra szóma kapcsolat DArcyThompson: transzformációs diagram DArcyThompson műmedúzák Woodger: transzformációs diagram DeBeer:ontogenezis filogenezis kapcsolat Spemann:indukciós vázlat Wright adaptív tájkép Waddington:epigenetikai tájkép Alberch ontogenetikai trajektória Oster, Wilson: kompozitok szociobiológiában Wolpert: pozícionális információ és a francia zászló Hox komplex Tool kit, Carroll
Mi a Különféle Ábrázolásokban a Közös? Középpontjukban a mintázat és formák dinamikája áll Leírhatók egy közös nyelv alapján, ez az evo devo mintázatképződési nyelve lehet, kiterjesztésekkel
Transzformációk :DArcy Thompson Halak Halakba Transzformálása
Rákok Rákokba Transzformálása
A Transzformációk Ontogenetikai Megközelítése zigóta
adult P3 P2 P1 zigóta
Az Egyedfejlődés Evolúciójának Lényege : Genotípus Fenotípus Leképezések és Evolúciójuk
Az Evo Devo 2 Fő Kérdése Egyedfejlődési Kérdés: Öröklődési Rendszer Egyedfejlődés Mintázat (Változatosság) Evolúciós Kérdés: H D V ( Mintázat)
Az Egyedfejlődési Pályák Természete
Az Egyedfejlődési Pályák Szerkezete
Ontogenetikai Trajektóriák és Transzformációik
A Genotípus Fenotípus Kapcsolat Egy Modellje
Genotípus-Fenotípus Leképezések: Hidak Gének, Egyedfejlődés és Evolúció Között
Mi az Evo-Devos Gondolkodási Stílusok Lényege? A soksejtűek egyedfejlődésében alakulnak ki a kifejlett szervezetek A soksejtűek egyedfejlődési pályái az evolúcióban megváltoznak Ezekből a pályamódosításokból áll épül fel a soksejtűek evolúciója Pályamódosítások: allometriávál, heterokróniáva, homeózissal, indukcióval történnek leggyakrabban
Az Evolúció Története= a Mintázatok és a Hozzájuk Vezető Folyamatok Mintázat Mintázat variáció Mintázat dinamika Története
A Mintázat Fogalma A mintázat rendezett inhomogentiás A mintázat a sejtdifferenciáció térbeli szerveződése A mintázat szó a francia patron és a latin patronus szavakból ered, és modellt vagy templátot = mintát jelent, ami alakok szabályosan ismétlődő szekvenciája
Mintaelem Kapcsolók: Frontok és Pulzusok Mi köt és tart össze egy mintázatot? A frontok és pulzusok, milyen bennük állandóság és evolúcióképesség?
Mintázatok Elválasztása Nem Mintázatoktól (pl. 4000 pont esetén)
Mintázatok Variációja
Égi minták:106 688 Galaxis
M74 Spirális Galaxis
Földi Mintázatok: Homokdűnék, Talajerózió, Felhők, Medrek, Villámok
Nemlineáris Kémiai Dinamikai Minták
Fizikai Minták:Hópelyhek Eredete
Biológiai Mintázatok Prototípusa
Niche Konstukció Mintázatokban Minták:Belsők + Külsők
Niche Konstrukció Gyurgyalag Telepekben
Biológiai Mintázatok Eredete
A Mintázat Eredet Kombinatorikái Ős x utód Digitális x analóg: 1D DNS 3Dszervezet S,P, X sejtállapot, helyzet, más determináns Nagyszámú ágensxmintakombinációkxszelekció Sémák variálása és újra kombinálása
A Kültakaró Parádéja
Állatorvosi Madár, Kültakaró és Bőrszerv Evolúció Prototipikus Mintázata
Bőrszervek Elágazó EgyedfejlődésiProgramja
Bőrszervek Elágazó EgydfejlődésiProgramja, Ki-és Betűrődés
Evo Devo Tér?
Új Mintázatépződési Mechanizmus Új Mintázat?
Ősök és Leszármazottaik Közti Átmenetek Mintázatképződésben Ősi A Leszármazott D Ősi A A A D konzerválás újdonság generálás Leszármazott D A atavizmus D D minta fenntartás
Analóg-Digitális Átmenetek Mintázatépződésben Analóg Digitális Analóg A A A D Digitális D A (JMS) D D
Mintázatok Dinamikája
Mintázatképződési Szentháromság
Mintázatképződési Modellek Alapelve Mintázatképződési változók rátája = Lokáls dinamika + térbeli kölcsönhatások
Mintázatképződési Modellek Szerkezete