Törzsfejlődéstan (Evolúcióelmélet) Törzsfejlődéstan (Evolúcióelmélet) Törzsfejlődéstan (Evolúcióelmélet) Vizsgálati módok.

Hasonló dokumentumok
Proontogenezis (megelőző szakasz) Egyedfejlődés (ontogenezis) Proontogenezis. Proontogenezis. Proontogenezis. Megtermékenyítés (fertilizáció)

Proontogenezis (megelőző szakasz) Egyedfejlődés (ontogenezis) Proontogenezis. Proontogenezis. Proontogenezis. Proontogenezis

Az evolúció folyamatos változások olyan sorozata, melynek során bizonyos populációk öröklődő jellegei nemzedékről nemzedékre változnak.

Evolúcióelmélet és az evolúció mechanizmusai

Természetes szelekció és adaptáció

Populációgenetikai. alapok

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

Kérdések, feladatok: 1. Milyen tényezők járulhatnak a populációk génállományának megváltozásához?

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

Populációgenetika és evolúció

Biológiai feladatbank 12. évfolyam

Populációgenetika és evolúció

Dobzhansky: In Biology nothing makes sense except in the light of Evolution.

Evolúcióbiológia. Biológus B.Sc tavaszi félév

A genetikai sodródás

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Az Állatökológia tárgya

Többgénes jellegek. 1. Klasszikus (poligénes) mennyiségi jellegek. 2.Szinte minden jelleg több gén irányítása alatt áll

Szelekció. Szelekció. A szelekció típusai. Az allélgyakoriságok változása 3/4/2013

Etológia. a viselkedés biológiája. Barta Zoltán.

Magyarországi Evangélikus Egyház Sztehlo Gábor Evangélikus Óvoda, Általános Iskola és Gimnázium

3. Általános egészségügyi ismeretek az egyes témákhoz kapcsolódóan

A Hardy-Weinberg egyensúly. 2. gyakorlat

Bevezetés a filogenetikába

Törzsfejlődés - evolúció

TARTALOM. Előszó 9 BEVEZETÉS A BIOLÓGIÁBA

Az ökológia alapjai. Dinamikus állatföldrajz. Az egyedek tér-időbeli eloszlása, szétterjedés ökológiája

Sodródás Evolúció neutrális elmélete

Hátterükben egyetlen gén áll, melynek általában számottevő a viselkedésre gyakorolt hatása, öröklési mintázata jellegzetes.

A természetes kiválasztás

Makroevolúció: módszerek és mintázatok Pénzes, Zsolt

Természetvédelmi biológia

11. évfolyam esti, levelező

Molekuláris ökológia Általános Ökológia 2012

ÁLTALÁNOS ÖKOLÓGIA (bb2n1101, aa2n1020) 2014/2015 I. félév

Fajfogalom Linné és a differenciált fittnesz között. Keresztes Lujza BBTE Magyar Biológiai és Ökológiai Intézet, Kolozsvár

TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖK MSc. ZÁRÓVIZSGA TÉMAKÖRÖK június 12. NAPPALI, LEVELEZŐ

Az ökológia alapjai. Diverzitás és stabilitás

BIOLÓGIA TANMENET. XII. évfolyam 2013/2014

ÁLLATTENYÉSZTÉSI GENETIKA

ÁLTALÁNOS ÖKOLÓGIA. ELŐADÁS: Macalik Kunigunda. tel.: 0735 / GYAKORLAT: Szabó D. Zoltán

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

Tanmenet a Mándics-Molnár: Biológia 9. Emelt szintű tankönyvhöz

BIOLÓGIA OSZTÁLYOZÓ VIZSGA ÉS JAVÍTÓVIZSGA KÖVETELMÉNYEK (2016)

Diverzitás és stabilitás. Mi a biodiverzitás?

12. évfolyam esti, levelező

Fajképződés. Mi a faj és az alfaj?

TANMENET BIOLÓGIA XII. ÉVFOLYAM 2012/2013

2013/2014.tanév TANMENET. a 11. osztály esti gimnázium biológia tantárgyának tanításához.

BIOLÓGIA HÁZIVERSENY 1. FORDULÓ BIOKÉMIA, GENETIKA BIOKÉMIA, GENETIKA

Konzervációbiológia 2. előadás. A biológiai sokféleség

Az evolúció bizonyítékai csak egy elmélet?

A viselkedés evolúciója Domesztikáció. Emelt szintű etológia

Populációs kölcsönhatások. A populációs kölcsönhatások jelentik az egyedek biológiai környezetének élő (biotikus) tényezőit.

A Hardy Weinberg-modell gyakorlati alkalmazása

Miért van egyes közösségekben több faj és másokban kevesebb? Vannak-e mintázatok és gradiensek a fajgazdagságban? Ha igen, ezeket mi okozza?

MUTÁCIÓK. A mutáció az örökítő anyag spontán, maradandó megváltozása, amelynek során új genetikai tulajdonság keletkezik.

SIMON EDINA KIS POPULÁCIÓK PROBLÉMÁI LEGKISEBB ÉLETKÉPES POPULÁCIÓ (MVP, MINIMUM VIABLE POPULATION) PROBLÉMÁK MVP PONTOS BECSLÉSE

Biológia. Biológia 9/29/2010

Algoritmusok Tervezése. 9. Előadás Genetikus Algoritmusok Dr. Bécsi Tamás

Biológiai Mintázatok Eredete. Molnár István

Természetvédelem. 2. gyakorlat: A természetvédelem alapfogalma: a biodiverzitás

Forrongó evolúcióbiológia

A népesség kulturális helyzete, állampolgársága, nyelvi, etnikai és vallási összetétele

Ember állat interakciók. Társállatok etológiája

HAPMAP Nemzetközi HapMap Projekt. SNP GWA Haplotípus: egy kromoszóma szegmensen lévő SNP mintázat

BIOLÓGIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Intelligens Rendszerek Elmélete. Párhuzamos keresés genetikus algoritmusokkal

Genetika 2. előadás. Bevezető

Bevezetés az ökológiába Szerkesztette: Vizkievicz András

Az ökológia alapjai NICHE

Genetikus algoritmusok az L- rendszereken alapuló. Werner Ágnes

A jelen megértése a múlt ismerete nélkül lehetetlen

Populáció A populációk szerkezete

Nincs öntermékenyítés, de a véges méret miatt a párosodó egyedek bizonyos valószínűséggel rokonok, ezért kerül egy

Felkészülés: Berger Józsefné Az ember című tankönyvből és Dr. Lénárd Gábor Biologia II tankönyvből.

Szülői viselkedés evolúciója. Emeltszintű etológia Pongrácz Péter

Konzervációbiológia 4. előadás. A biológiai sokféleség

Tehát a kérdés az, hogy megváltoznak-e az allélgyakoriságok az egyes nemzedékben?

Kvantitatív genetikai alapok április

Niche. Tárgya a fajok koegzisztenciájának problémája A fogalom fejlődése: Toleranciahatárok! A hutchinsoni niche fogalom definíciója:

Vadbiológia és ökológia II.

Életmenet összetevők: Méret -előnyök és hátrányok versengés, predáció, túlélés optimális méret kiszelektálódása

A genetikai lelet értelmezése monogénes betegségekben

Etológia/BSc. Etológiai alapvetések: Történet és módszer. Miklósi Ádám Pongrácz Péter

MINIMUM KÖVETELMÉNYEK BIOLÓGIÁBÓL Felnőtt oktatás nappali rendszerű képzése 10. ÉVFOLYAM

Tudománytörténeti visszatekintés

Tantárgy kódja BIB 1314 Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0

Etológia/BSc. Etológiai alapvetések: Történet és módszer. Miklósi Ádám Pongrácz Péter

Algaközösségek ökológiai, morfológiai és genetikai diverzitásának összehasonlítása szentély jellegű és emberi használatnak kitett élőhelykomplexekben

A kromoszómák kialakulása előtt a DNS állomány megkettőződik. A két azonos információ tartalmú DNS egymás mellé rendeződik és egy kromoszómát alkot.

Intelligens Rendszerek Elmélete. Párhuzamos keresés genetikus algoritmusokkal. A genetikus algoritmus működése. Az élet információ tárolói

1./ A neuron felépítése. Típusai. A membrán elektromos tulajdonságai: a nyugalmi és akcióspotenciál kialakulása. Idegrostok és típusai.

Tartalom. Javítóvizsga követelmények BIOLÓGIA...2 BIOLÓGIA FAKULTÁCIÓ...5 SPORTEGÉSZSÉGTAN évfolyam évfolyam évfolyam...

Evolúció Az evolúció általános aspektusai

A fajok eredete. Az egymáshoz hasonló fajok nem evolúcióról, hanem éppen az átalakulások korlátozott lehetőségéről tanúskodnak.

Csányi Vilmos. ETOLÓGIA c. könyvének. Jegyzete. A jegyzet csak a könyv használata mellett hatásos

Biológia egészségtan Általános iskola 7. osztály

Etológia. Irányzatok a biológiában. Pongrácz Péter, PhD Etológia Tanszék

Átírás:

Törzsfejlődéstan (Evolúcióelmélet) Törzsfejlődéstan (Evolúcióelmélet) Alapfogalom: evolúció: kumulatív (összeadódó) változás evolúció fejlődés biológiai evolúció: élőlények tulajdonságainak genetikai alapon történő változása egymást követő generációkon keresztül (génállomány változása optimumkeresés) Törzsfejlődés (filogenezis): egyes taxonok változása a földtörténeti korok során DARWIN evolúcióelmélete (4 alaptézis) (+Russel Wallace) a/ több utód születik, mint amennyi életben tud maradni b/ küzdelem a létért (utód>életben maradók) c/ egyedek különböznek (nincs két azonos) előnyös tulajdonság szelekció d/ kiválogatódás (utódok is hasonlóak, azaz a változat gyakoribbá lesz új faj) Törzsfejlődéstan (Evolúcióelmélet) Szintetikus evolúcióelmélet (HUXLEY) Bizonyítékok: Biogeográfiai (közeliek hasonlók - távoliak különbözők) Morfológiai fajok közös őse szelekció (pl. gerincesek végtagjai) homológia: azonos eredet, azonos alapfelép. de eltérő funkció analógia: más eredet - más felépítés - hasonló funkció Embriológiai magzatburkos gerincesek kezdeti stádiumban igen hasonlatosak Paleontológiai bizonyítékok kihalt fajok (változásokhoz alkalmazkodni NEM tudó) Taxonómiai hatás: fejlődéstörténeti rendszerek (homológ tul. alapján) Az evolúciós változás mindig populáció szintjén megy végbe, alapja a populáció genetikai polimorfizmusa (allélgyakoriság változása) Génállomány változása: véletlen események természetes szelekció környezethez való alkalmazkodás Elszigetelődés változások génáll. nem keveredhet új faj Vizsgálati módok Evolúció Evolúciós palentológia (előnyei és hátrányai) (- paleoökológia) Összehasonlító biológia DNS Teljes Részleges (pl. gének - pl. COI) Fehérjék Populáció genetika 1

Evolúció Evolúció (van egyáltalán ilyen????) Evolúció alapfogalmak DNS Kódoló, nem kódoló szakaszok, Kromoszómák (hisztonok), Kromoszóma-szám, Genotípus, Fenotípus, Gén, allél, Domináns-recesszív, Allél- ill. géngyakoriság Evolúció felosztás (?) Mikroevolúció A környezet vagy mesterséges tenyésztés által egy fajon belül előidézett változások A populációk géngyakoriságait érintő, kisléptékű evolúciós változások. Fajok evolúciója Makroevolúció (fajok szintje felett) A nagyléptékű evolúciós változások gyűjtőneve ( mikroevolúció). Általában a kövületek sorozataiban megfigyelhető alapvető morfológiai változások képében tárul a szemünk elé. Bizonyos fokig vitatják, hogy a makroevolúciós változás végső fokon mikroevolúciós változások felhalmozódása-e, vagy a kétféle változás alapvetően különböző típusú folyamatok irányítása alatt áll. Genetikai variabilitást növeli: Mutáció (pl. pont) 2

Genetikai variabilitást növeli: Génáramlás (befele) Genetikai variabilitást növeli: Poliploidia (3n, vagy több), pl. halak, hüllők, kétéltűek Génkicserélődés / crossing over/ Genetikai variabilitást csökkenti: Szelekció Genetikai variabilitást csökkenti: Génáramlás (kifele) Genetikai variabilitást csökkenti: Sodródás (drift) - Alapító hatás (founder effect) 3

Genetikai variabilitást csökkenti: Beltenyészettség - Genetikai alapok Eltérő tulajdonságok (fajon belül az egyedeknél különböző morfológia, fiziológia és viselkedés) NEM VAGYUNK EGYFORMÁK!! Eloszlás szerint: folyamatos diszkrét (pl.: vércsop.) speciális monomorf (1) polymorf (több) - Genetikai alapok Ideális populáció Környezet kiemelkedően fontos szerepe Hatások nem az egyedre, hanem a populáció génállományára hatnak Hardy-Weinberg: Egymást követő nemzedékeiben az allélgyakoriságok és genotípusok gyakorisága állandó Ideális populáció: olyan szaporodási közösség, ahol szaporodás véletlenszerű genotípusok életképessége és szaporodóképessége azonos nincs mutáció és génáramlás (migráció) a populáció megfelelően nagy Genetikai változatok becslése Fenotípus alapján Genotípus alapján A rátermettség (fitnessz) és az adaptáció Rátermettség (fitnessz): az alkalmazkodóképesség populáció szintű megváltozása, evolúciós siker közvetlen mérője Egész élettartamra vonatkozik, komponensei: túlélés (mérhető) szaporodási siker (gének továbbadási képessége) Magas rátermettség tulajdonság terjed a populációban Alacsony rátermettség tulajdonság ritkul, majd eltűnik 4

A rátermettség (fitnessz) és az adaptáció Koevolúció Alkalmazkodás v. adaptáció: folyamat Természetes szelekció: mechanizmus Eredmény: alkalmazkodottság Parazita gazda Növény növényevő Szimbionták Adaptáció: a természetes szelekció révén olyan tulajdonságok terjednek el, amelyek jelentősen segítik hordozóik túlélését és szaporodását adaptív jellegek Óriási genetikai variabilitás evolúció neutrális elmélete Természetes szelekció Környezet és tűrőképesség kapcsolata dinamikus, a természetes szelekció által alakított Természetes szelekció működésének alapja természetes variabilitás Leggyakrabban használt definíciója: Ha egy fenotipikus jelleg változik fenotipikus jelleg kapcsolatban a rátermettséggel akkor természetes szelekció működik. Változó környezetben dinamikus Evolúciós időléptékű változások legfőbb mozgatója és mechanizmusa Színház- analógia (Hutchinson 1965): előadás: evolúció színészek: élőlények színpad: ökológia rendező: természetes szelekció Természetes szelekció Evolúció egyik oka (pl. nyírfa araszoló) Hatás: a géngyakoriságra, nem a génre Típusai: Irányító Stabilizáló Szétválasztó Evolúciós ökológia Fajok evolúciója Fajon belüli (intraspecifikus) kompetíció nemek között általában nincs Fajok közötti (interspecifikus) kompetíció kompetitív kizárás elve: niche! (pl. cinkék, harkályok, szúk) Különböző fajfogalmak (miénk már tiszta) Fajon belüli változatok Izoláció Fajképződés 5

Fajon belüli változatok Izolációk allopatrikus (földrajzilag elkülönülnek) szünpatrikus (földrajzilag nem különülnek el) hibrid zóna (pl.: dolmányos és kormos varjú) Prezigotális Posztzigotális Izolációk - Prezigotális Izolációk - Prezigotális Földrajzi elkülönülés (szigetek populációi) Ökológiai (habitat izoláció) Izolációk - Prezigotális Izolációk - Prezigotális Fenológiai (év más szakában szaporodik) Etológiai (fajspec. viselkedés pl. párzásnál) 6

Izolációk - Prezigotális Izolációk - Posztzigotális Mechanikai (ivarszervek összeférhetetlensége Gametikus (párzás OK; megtermékenyítés ) Hibrid életképtelenség (pl. kecske és juh) Izolációk - Posztzigotális Izolációk - Posztzigotális Hibridsterilitás (ló és szamár) Hibridleromlás (csak kísérletes úton bizonyítható) Fajképződés Allopatrikus Parapatrikus Szünpatrikus (habitat!) Makroevolúció A nagyléptékű evolúciós változások gyűjtőfogalma Faj szintje feletti evolúciós változások Ábrázolási formája: evolúciós törzsfa 7

Evolúciós fa - taxon Evolúciós fa - formái Klád (közös ős) Grád (előfordulhat, hogy nem közös őstől) Parafiletikus (egy ősre visszavezethető; de más taxonok (pl. hüllő-madár)) Polifiletikus (több ős, morfológiailag hasonló) Monofiletikus (egy közös ősre visszavezethető fajok összessége) Divergens Konvergens Paralell Interativ (vonalról leágazás) Radiáció adaptív radiáció -> diverzitás növekedése Vizsgálati lehetőségek Morfológia Genetika fehérje elektroforézis (allozimek) kariotípus-analízis DNS-fingerprinting: miniszatellit (10-100) mikroszatellit (<10) mitokondriális DNS elemzés genetikai markerek DNS szekvenálás Polymerase Chain Reaction: forradalom!! Az evolúció geográfiája: filogeográfia Avise (1994): filogenetikai kapcsolatok fontossága Földrajzi elterjedés magyarázata a történeti háttérrel, biogeográfia két része: történeti (szisztematika, paleontológia) ökológiai új szintézis a filogeográfia Főbb kérdések: földrajzi elterjedések változatosságának oka kapcsolat a taxonok filogenetikai története és geológiai események között Miért gazdagabb egy taxon valahol, mint máshol? Az area változásáért felelős tényezők Biotikus, növekedés: alkalmazkodás (helyi feltételekhez) area-kiterjesztés (normál terjedés, nincs látványos genetikai változás) ugrásszerű diszperzió (barrieren át) Biotikus, csökkenés: helyi populációk kihalása a fontos ökológiai-környezeti igények megváltozásával Abiotikus: klímaváltozás (jégkorszakok) eusztatikus események (tengerszint-változás stb.) tektonikus események Filogeográfia két gyakori alapkérdése Ott alakult ki vagy oda került? kialakulási hely és fajszám-maximum egybeesése primitívebb csoportok a kialakulás helyén, specializált csoportok máshol, DE: fordítva is lehet, primitív a periférián Mi az oka a diszjunkt areának? diszperzió-hipotézis (kis areán megnő, PL.: Drosophila Hawaii-n), támogatja: egyik ter.-en korábban, másikon később barrierek/folyosók kialakulása (pl.: armadillók) kiegyensúlyozatlan fauna v. flóra ha filogenetikailag bizonyítható, hogy a primitív alak elterjedési területéről terjedt át a specializált alak a másik helyre vikariancia-hipotézis (egybefüggő área felszakadozik, több új faj alakul ki) 8

Néhány példa 9