evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/oplemenjivanje sumskog... · prirodna selekcija promjene u...
TRANSCRIPT
1
EvolucijaEvolucijaAdaptacija, specijacija i izolacijski mehanizmiAdaptacija, specijacija i izolacijski mehanizmi
Pojam i definicija vrstePojam i definicija vrste
nn LinnLinnéé (morfolo(morfološške ke karakteristike)karakteristike)
nn DarwinDarwin ((→→ razvoj razvoj sistematike)sistematike)
nn DobzhanskyDobzhansky (1937)(1937)nn MayrMayr (1942, 1970)(1942, 1970)BioloBiološška vrstaka vrstann LorkoviLorkovićć (1928)(1928)Rasplodna izolacija,Rasplodna izolacija,Nedostatak prijelaznih Nedostatak prijelaznih
oblikaoblika
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
2
Definicija Definicija vrste vrste -- “Biološka” vrsta“Biološka” vrstaTipološkoTipološko--morfološko mišljenjemorfološko mišljenje (sistematika)(sistematika)Populacijsko mišljenjePopulacijsko mišljenje (populacijska genetika, evolucijska (populacijska genetika, evolucijska biologija)biologija)
nn Biološki pojam vrsteBiološki pojam vrste.....naglašava međusobno razmnožavanje unutar .....naglašava međusobno razmnožavanje unutar
populacijskog sustava i reproduktivnu izolaciju u populacijskog sustava i reproduktivnu izolaciju u odnosu na druge populacijske sustave.odnosu na druge populacijske sustave.
Mayr Dobzhansky
Proces adaptacijeProces adaptacijeprilagodbe prilagodbe –– rezultat evolucijerezultat evolucije
(u populacijama sve sile djeluju istovremeno, (u populacijama sve sile djeluju istovremeno, mutacija, selekcija, migracija, genetski driftmutacija, selekcija, migracija, genetski drift))
MakroevolucijaMakroevolucija(promjene iznad razine (promjene iznad razine
vrste)vrste)nn Dijeljenje skupine u Dijeljenje skupine u
mnogo novih podskupinamnogo novih podskupinann Prodor u nova područjaProdor u nova područjann Stvaranje različitih Stvaranje različitih
strukturastruktura
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
3
Raznolikost prirodnih oblika šumskog drvećaRaznolikost prirodnih oblika šumskog drvećann Sistematske jediniceSistematske jedinice
porodicaporodica ((FagaceaeFagaceae))rodrod ((FagusFagus, , QuercusQuercus, , CastaneaCastanea))vrstavrstapodrvrstapodrvrstarasarasavarijetetvarijetetformaformaekotipekotip
Specijacija Specijacija --((MikroevolucijaMikroevolucija))Proces nastajanja vrsteProces nastajanja vrste
nn Vrsta ne predstavlja Vrsta ne predstavlja statičku pojavu, već statičku pojavu, već dinamičku, podvrgnutu dinamičku, podvrgnutu evolucijskim promjenamaevolucijskim promjenama
nn Sukcesivna ili filetička Sukcesivna ili filetička evolucijaevolucijaA A →→ B B →→ CC
u krau kraććem perioduem periodu
nn Divergentna evolucijaDivergentna evolucijaBB
A CA CDD
u duljem perioduu duljem periodu
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
4
SpecijacijaSpecijacija
A
B
C
A
BC
A
B
C
vrije
me
vrije
me
vrije
me
evolucijske promjene evolucijske promjene evolucijske promjene
1. sukcesivna ili filetička evolucija 2a. primarna specijacija 2b. sekundarna specijacija
A
B
C
A
BC
A
B
C
vrije
me
vrije
me
vrije
me
evolucijske promjene evolucijske promjene evolucijske promjene
1. sukcesivna ili filetička evolucija 2a. primarna specijacija 2b. sekundarna specijacija
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
5
AlopatrijskaAlopatrijska i i simpatrijskasimpatrijska specijacijaspecijacija
Alopatrijska specijacijaAlopatrijska specijacija
Roditeljskavrsta
Pop
ulacija
A
Vrsta A Vrsta B
Vrsta AVrsta B
Populacija
B
V r
i j e
m e
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
6
Simpatrijska specijacijaSimpatrijska specijacija (bez izolacije)(bez izolacije)
Populacije zajednički dijele Populacije zajednički dijele svoj ekološki prostorsvoj ekološki prostor
nn PoliploidijaPoliploidijann HibridizacijaHibridizacijann SamooplodnjaSamooplodnjann ApomiksisApomiksis
Simpatrijska specijacijaSimpatrijska specijacija (bez izolacije)(bez izolacije)
nn Specijacija bez prethodne Specijacija bez prethodne geografske i ekološke izolacijegeografske i ekološke izolacije
nn Dolazi do reprodukcijske Dolazi do reprodukcijske izolacijeizolacije (fiziološka zrelost ili cvatnja (fiziološka zrelost ili cvatnja u različito vrijeme, hibridna sterilnost, u različito vrijeme, hibridna sterilnost, mehanička izolacija i dr.)mehanička izolacija i dr.)
nn Nema intermedijarnih oblikaNema intermedijarnih oblika
→→ Postojanje genetski Postojanje genetski različitih subpopulacija ili različitih subpopulacija ili rasa šumskog drvećarasa šumskog drveća
ILI ILI →→ marginalne populacijemarginalne populacije(npr. klinalna (npr. klinalna rasprostranjenost vrste)rasprostranjenost vrste)
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
7
Izvorna populacija
Reprodukcijskaizolacija
Simpatrijska specijacija
Izolacijski mehanizmiIzolacijski mehanizmi
Vanjski:Vanjski:nn EkološkiEkološkinn MorfološkiMorfološkinn EtološkiEtološkinn FiziološkiFiziološki(mogu prestati djelovati usljed (mogu prestati djelovati usljed
narušavanja staništa narušavanja staništa –– čovjek ili čovjek ili prirodnih pojava)prirodnih pojava)
Unutrašnji:Unutrašnji:(sterilni hibridi, fertilnost i dr.)(sterilni hibridi, fertilnost i dr.)
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
8
Stadiji specijacijeStadiji specijacije
1.1. Razlike izmeRazlike izmeđđu u lokalnih populacijalokalnih populacija
2.2. Divergencija Divergencija genotipova na genotipova na ekološke uvjete ekološke uvjete ––podvrstepodvrste
3.3. Reprodukcijska Reprodukcijska izolacija izolacija -- vrstevrste
ssp. laricio
ssp. dalmatica
Tri osnovna tipa prirodne selekcije i njihovi rezultatiTri osnovna tipa prirodne selekcije i njihovi rezultati
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
9
Stabilna selekcija Prijelomna selekcijaDirektna selekcija
Selekcija favoriziranja homozigota u maloj Selekcija favoriziranja homozigota u maloj i heterozigota u velikoj populacijii heterozigota u velikoj populaciji
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
10
Evolucija na molekularnoj raziniEvolucija na molekularnoj razini
Filogenetsko stablo
Genomska DNK s polimorfizmom na 658. paru
Genetska raznolikost
5 vrsta
4 vrste
3 vrste
Vodoravne strelice ↔ označavaju postojeću izmjenu gena između populacija
Izvorna populacija
1 vrsta
2 vrste
Crna debela linija označava da više ne postoji izmjena gena
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
11
silikat vapnenac
Pinus peuce
P. nigra ssp. laricio
Primjer – geološka podloga, tlo
Pinus heldreichi
P. nigra ssp. dalmatica
Evolucija
Promjene ugenetskoj strukturi
Genetički driftMala efektivna
veličina populacije
PrirodnaselekcijaPromjeneu životnoj sposobnosti
*phenotypic
Međusobni odnosi
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
12
Evolucija drvećaEvolucija drvećann Ukupan broj vrsta Ukupan broj vrsta
stvoren na zemlji stvoren na zemlji tijekom 4 milijarde tijekom 4 milijarde godine godine –– 10 10 –– 50 50 milijuna vrstamilijuna vrsta
nn Razdoblje mezozoikaRazdoblje mezozoika245245--265 mil. god. 265 mil. god. (ginko, (ginko, MetasequoiaMetasequoia))
nn Zadnje ledeno dobaZadnje ledeno dobaprije 14 000 godinaprije 14 000 godina
nn Danas 80 000 vrstaDanas 80 000 vrstašumskog drvećašumskog drveća
Relikti
Ukupan broj vrsta stvoren (Ukupan broj vrsta stvoren (10 10 –– 50 milijuna vrsta50 milijuna vrsta))Danas oko 1,5 milijuna (do Danas oko 1,5 milijuna (do 3 milijuna3 milijuna još nepoznato)još nepoznato)“Red list” “Red list” –– u opasnosti je oko u opasnosti je oko 16 00016 000 vrstavrstaMinimalna dužina života Minimalna dužina života 20 20 -- 50 00050 000 godinagodina
Najbrže odumiranje vrsta u povijesti Zemlje (prije 65 milijuna godina dinosaurusi)
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com