12/4/2014
Evolúcióelmélet és az evolúció mechanizmusai Az élet Darwini szemlélete
Melyek az evolúció bizonyítékai a világban?
EVOLÚCIÓ: VÁLTOZATOSSÁG Mutáció Horizontális géntranszfer Genetikai rekombináció Mutáció: sarlóssejtes vérszegénység
Rekombináció
Horizontális géntranszfer
1
12/4/2014
Mutáció
EVOLÚCIÓ: POPULÁCIÓ SZINTEN ÉRTELMEZHETŐ • Populáció? • Génkészlet (gene pool): az adott populációban előforduló összes allélt nevezzük. • Evolúció mechanizmusai – természetes szelekció – genetikai sodródás – génáramlás
4
2
12/4/2014
EVOLÚCIÓ MECHANIZMUSAI Természetes szelekció Genetikai sodródás Génáramlás
EVOLÚCIÓ: MECHANIZMUSAI Természetes szelekció Genetikai sodródás Génáramlás
Zigóta kialakulása előtti
Zigóta kialakulása utáni szelekció
3
12/4/2014
KOMPATIBILITÁS: MECHANIKAI ÉS BIOKÉMIAI
FEROMONOK TÍPUSAI: Aggregációs Jelző v. szignál Territoriális Ivari
4
12/4/2014
IVARI SZELEKCIÓ
EVOLÚCIÓ: MECHANIZMUSAI Természetes szelekció Genetikai sodródás Génáramlás
1. Stabilizáló szelekció - Az átlagostól eltérő jellegekre negatív szelekciós hatás irányul. 2. Szétválasztó szelekció - A folyamat egy adott jellemző mentén a szélsőséges értékeknek kedvez. 3. Irányító szelekció - Akkor következik be, ha egy allélnek nagyobb a fitnesze, mint vetélytársainak, ezáltal a gyakorisága megnő a génkészletben.
5
12/4/2014
EVOLÚCIÓ: MECHANIZMUSAI Természetes szelekció Genetikai sodródás Génáramlás
Kis génállományban az allélfrekvencia egyik generációról a másikra megváltozhat – génsodródás
EVOLÚCIÓ: MECHANIZMUSAI Természetes szelekció Genetikai sodródás Génáramlás
Génáramlás – allélek mozgása a populációban szaporodással, migrációval 2 populáció között
6
12/4/2014
EVOLÚCIÓS VÁLTOZÁSOK Adaptáció Koevolúció Fajképződés Kihalás
Konvergens evolúció
Divergens evolúció
Az evolúció során azt a folyamatot nevezzük adaptációnak, melynek során bizonyos tulajdonságokat hordozó élőlények növelik a populációbeli arányukat más, alternatív tulajdonságokat mutató fajtársaik kárára.
EVOLÚCIÓS VÁLTOZÁSOK Adaptáció Koevolúció Fajképződés Kihalás A kolibrik és madármegporzású növények koevolúciója A koevolúció azt mutatja, hogy az élőlény alkalmazkodása során élő környezetével is kölcsönhatásban fejlődött.
A fecskefarkú lepke és a kerti ruta koevolúciója
7
12/4/2014
EVOLÚCIÓS VÁLTOZÁSOK Adaptáció Koevolúció Fajképződés Kihalás
Bates féle mimikri
EVOLÚCIÓS VÁLTOZÁSOK Adaptáció Koevolúció Fajképződés Kihalás
8
12/4/2014
EVOLÚCIÓS VÁLTOZÁSOK Adaptáció Koevolúció Fajképződés Kihalás
Fajok közötti szaporodást gátló tényezők: Megtermékenyítés előtti (időbeni, viselkedés, gametikus, élőhely) Megtermékenyítés utáni (hibrid életképességének csökkenése)
EVOLÚCIÓS VÁLTOZÁSOK Adaptáció Koevolúció Fajképződés Kihalás
9
12/4/2014
Kréta-Paleogén dinoszauruszok 50% génuszoknak
Triász-Júra Késő Devon Őshüllők, kétéltűek Állkapocs nélküli halak 48% génuszoknak Perm-Triász 50% génuszoknak Szárazföldi emlősök, rovarok 83% génuszoknak
Szilúr-Ordovícium 57% génuszoknak Rákok, trilobiták
HOGYAN ALAKULT KI AZ ÉLET? 20
10
12/4/2014
Az élet történetének fontosabb állomásai
AZ ÉLET KIALAKULÁSA Evolúciós törzsfa Közös ős (egyszerű, prokarióta szervezet)
22
11
12/4/2014
Sztromatolit - rétegelt kő Nyugat-Ausztrália, Dél-Afrika, 3.5 milliárd év
23
24
12
12/4/2014
FÖLDI ÉLET KIALAKULÁSA
? 4 milliárd év Föld kérge megszilárdul
3.5 milliárd év Baktériumok
FÖLDI ÉLET KIALAKULÁSA
Molekulák aggregálódása: Önreprodukció Metabolizmus Ma: nem jön létre élő anyag az élettelenből
Földi körülmények: Atmoszféra Fény Vulkanikus tevékenység Meteorit UV sugárzás
13
12/4/2014
FÖLDI ÉLET KIALAKULÁSA: KÉMIAI EVOLÚCIÓ
1 lépés
2 lépés
• Kis vegyületek • Monomérek
• Polimérek • Fehérjék stb.
3 lépés • Probionták kialakulása (más belső körülmény)
4 lépés • Öröklődés kialakulása
SZERVES VEGYÜLETEK ABIOTIKUS SZINTÉZISE Oparin & Haldane (1920) Redukáló atmoszféra: H2O, H2, CH4, NH3, CO, CO2, N2 UV sugárzás Egyszerű molek. → első szerves molekulák Milley & Urey (1953): cukrok, lipidek, purin és pirimidin bázisok, ATP
28
14
12/4/2014
Polimérek Aminosavak →protein (enzim) AS koktél: forró homok, agyag vagy kövön polimerizál Protenoidok létrejötte Sidney W. Fox
Protobionták Molekula aggregátumok Lipidek liposzómákat alkotnak Hideg vízben a fehérjék összeszerveződnek (protenoid) 30
15
12/4/2014
RNS az első örökítő anyag Önreprodukció Protobionták örökítő anyaga: RNS RNS autokatalitikus
31
AZ ÉLET KIALAKULÁSA 32
16
12/4/2014
Fajok rendszerezése: országok
Vége...
17
