evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/oplemenjivanje sumskog... · prirodna selekcija promjene u...

12
1 Evolucija Evolucija Adaptacija, specijacija i izolacijski mehanizmi Adaptacija, specijacija i izolacijski mehanizmi Pojam i definicija vrste Pojam i definicija vrste n Linn Linné (morfolo (morfološ ke ke karakteristike) karakteristike) n Darwin Darwin (razvoj razvoj sistematike) sistematike) n Dobzhansky Dobzhansky (1937) (1937) n Mayr Mayr (1942, 1970) (1942, 1970) Biolo Biološ ka vrsta ka vrsta n Lorkovi Lorković (1928) (1928) Rasplodna izolacija, Rasplodna izolacija, Nedostatak prijelaznih Nedostatak prijelaznih oblika oblika PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Upload: donhi

Post on 07-Feb-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 2: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 3: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 4: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 5: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 6: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 7: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 8: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 9: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 10: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 11: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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

Page 12: Evolucija - sumfak.unizg.hr ploca/Oplemenjivanje sumskog... · Prirodna selekcija Promjene u životnoj sposobnosti *phenotypic Međusobni odnosi PDF created with pdfFactory trial

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