Evolúció Dr. Szemethy László egyetemi docens
Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet
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
Mi nem az evolúció? • Nem a törzsfejlődés – az csak az eredménye • Nem a rendszertan – az mindig mesterséges
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?
Darwin és kora • • • • • •
Charles Robert Darwin (1809-1882) 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
Darwin helye ma
Charles Darwin evolúciós elméletére ható felismerések • Minden egyedet több utódot hoz létre, mint amennyi az elhullottak pótlásához kell. • A természetes szelekció (a környezet kényszerfeltételei) szabályoz, válogat vagyis nem kell külső erőt feltételezni.
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)
Hogyan működik az evolúció? • csak az aktuális környezeti kényszerekhez való alkalmazkodás • az élőlények nem tökéletesek, csak működnek (falusi ezermester) • sok selejt – néhány működik • változás: apránként, mert minden közbülsőnek működni kell (Bojtosúszójú hal) • még a legtökéletesebb is eltűnik, ha a környezete megváltozik • az ivari szelekció „hátrányos” extraproduktumai – a természetes szelekció „behúzza a féket” (Ír óriásszarvas)
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. Az evolúció a génekre hat • Evolúció: a gének ill. az allélok relatív gyakoriságának megváltozása a természetes szelekció következtében. • Természetes szelekció: az alternatív allélek eltérő túlélési gyakorisága.
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”)
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.
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, a gének szelekciója az egyedeken keresztül következik be; • 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.
– rátermettség vagy fitnesz: az egyed élete alatt létrehozott és továbbszaporodó egyedek száma
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; • gyenge kényszerek (megengedő környezet) – alacsony szelekciós ráta _ lassú evolúció
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).
