Evolutsiooniline tõendusmaterjal...

Kui vaadata fossiile, siis on näha, et eri aegadel on fossiliseerunud erinevad liigid.Fossiilsed liigid võisid aga olla loodud eraldi eri aegadel, seega iseenesest ei ole “tõendusmaterjal” evolutsiooni poolt. Darwini eelsed paleontoloogid olid just loomise meelt.

Cuvier katastrofism väitiski, noore Maa (6000 a) ajaloos on olnud palju katastroofilisi sündmusi (üleujutused, tulekahjud, mäestike kiire kerkimine jne.) mille käigus katastroofipiirkonnas elanud liigid välja surid. Katastroofijärgselt asustasid ala naaberaladelt tulnud uued liigid või loodi uued liigid.

Lyell & Hutton oponeerisid Uniformismiga mille kohaselt on maailma täna mõjutavad loodusseadused universaalsed ehk ajas muutumatud. (Suure oru uuristas pisike jõgi pika ajajooksul mitte üks suur üleujutus mingil kindlal hetkel)

1. Kas eri liikidel on ühised eellased? Põlvnemise puu?

2. Kas liigid muutuvad? Darwinlik põlvnemine muutustega

Tänapäevaste liikide erinevate tunnuste sarnasuste sarnane hierarhilisus.

Bioloogilise sarnasuse üldine vastavus maa geoloogiliseajaloo ja liikide geograafilise levikuga.

Üldiseimad “tõestused” põlvnemise puule...

Homoloogia & analoogia

analoogia (funktsionaalne seletus): nt. putukate, lindude, nahkhiirte tiivad

homoloogia (funktsionaalselt mittevajalik sarnasus): nt. tetrapoodide 5-varbalised jäsemed

mõistlik seletus homoloogiale on ühine eellane e. evolutsioonEnne Darwinit seletati “looduse üldplaaniga” (loomadel kokku 4, Cuvier)

võimalik seletus homoloogiale on a) ühine eellane b) keemiline põhjuslikkus

Homoloogiad: üldisemad näited: universaalne geneetiline kood

• Keemilisele teooriale räägivad vastu peamiselt kaks argumenti.

• Esiteks selleks, et mõni kood oleks keemiliselt parem peaks tripletid otse aminohapetega seonduma (mõne tripletiga seonduks siis paremini jne). Paraku käib seondumine üle tRNA.

• Teiseks, koodi saab muuta ja see ei ole koodina kuidagi kehvem.

Crick: “frozen accident”

Kui Darwin pakkus kogu elule vähest arvu (>1 kuni 1) ühiseid eellasi (sest Cuvier näitas nelja loomariiki millede vahel homoloogiaid ei leidnud), siis koodi põhjal võib arvata et tegelikult on ikkagi üks eellane: LUCA (last universal common ancestor)

Veel...

• DNA kui pea ainuvaldav päriliku info kandja• Konserveerunud geenid on eri organismide

vahel vahetatavad (väga konserveerunud...)• Valkudes on alati L-aminohapped, ja mitte D-

stereoisomeerid.

Rudimendid (homoloogia mida pole enam vaja)

Looduse üldplaan?(kus on ta nüüd )

Vaata filmi http://www.pbs.org/wgbh/evolution/library/03/4/l_034_05.html

Rudiment ei pruugi olla täiesti funktsioonitu. Näiteks vaala vaagen on ilmselt vajalik reproduktiiv-organite toetamiseks.

X. kraniaalnärv – uitnärv tagasikulgev haru n. laryngeus recurrens

Kahjulikud rudimendid

Kaladel piklikajust otse kõrini; imetajatel (sh kaelkirjakul) ümber aordikaare

Erinevad homoloogiad on korreleeritud ja korrastatavad hierarhiliselt

Erinevad homoloogiad on korreleeritud ja korrastatavad hierarhiliselt

11 liiki >34 miljoni erineva võimaliku puu

5 erinevat valku -> puud sarnased, ka sisemiselt hierarhialt

fossiilsed vetikad Ränivetikad e. diatomeed

The fossil lineage of the horse provides a remarkable demonstration of directional succession. The full lineage is quite complicated and is not just a simple line from the tiny dawn horse Hyracotherium of the early Eocene, to today's familiar Equus. Overall, though, the horse has evolved from a small-bodied ancestor built for moving through woodlands and thickets to its long- legged descendent built for speed on the open grassland. This evolution has involved well- documented changes in teeth, leg length, and toe structure.

põhirühmade järjestus fossiilides

lõpused – kopsud, nt.uimed - jäsemed

Fossiilne järjestus: Kalad -> kahepaiksed -> roomajad -> imetajadMitte: Kalad -> imetajad -> kahepaiksed -> roomajad

1. Kas eri liikidel on ühised eellased? Põlvnemise puu?

OK2. Kas liigid muutuvad? Darwinlik põlvnemine muutustega

HIV ravimiresistentsus 3TC - lamivudiin

Liikide muutumist läbi LV saab vahetult jälgida: Ravimiresistentsus

Kui ravi alguses viiruse hulk veres langeb kohutavalt siis 80% patsientidest on 3 nädala pärast viiruse hulk taastunud, ja mõistagi on tegemist resistentse vormiga. Resistentsuseks on vaja vaid ühe metioniini

asendamine HIV RT geenis

liikide muutumine – evolutsioon väikeses mõõtmes: “meie ajas”

Koduvarblane (Passer domesticus) Ameerikas (“flying rat”)

Toodi Brooklyni Inglismaalt 1851-2

Lõuna- ja Põhjaosariikide esindajad erinevad värvilt ja suuruselt – oluliselt, kõrvutipanduna ei oleks klassifitseeritavad ühe feneetilise liigina

Suuremad varblased külmemas kliimas – Bergmani reegel

eksperimentaalne evolutsioon

Sordiaretus

Kui lasta paarituda vaid osal algpopulatsioonist, näiteks üle keskmise sinistel, siis on pea alati järgmine põlvkond sinisem kui eelmine.

Varblaste näitel oluline küsimus, kas tegemist on liigitekkelise protsessiga?

http://www.cartoonstock.com/lowres/mwi0096l.jpg

Liigid muutuvad: modification by decent = true

erinevad liigikontseptsioonid, põhinevad

1. Fenotüübilisele sarnasusele

2. Ristumisvõimele

Darwini tuvid

Suur hulk morfoloogilisi vorme väikese arvu põlvkondade lõikes

Darwini tuvilas oli (fenotüübi järgi) 3 perekonda ja 15 liiki tuvisid, igaüks tuntud Inglise “liik”. Reproduktiivselt on tegu ühe liigiga.

erinevad liigid

koduloomadel üldiselt suurem liigisisene fenotüübiline varieeruvus, erinevalt sama perekonna/sugukukonna liikidest kellede vahel on ristumisbarjäärid, e.g. koerad ja hundi perekond (canis sp.)

Canis lupus Canis aureus hüäänkoer Lycaon pictus

erinevad liigiderinevad perekonnad

Seega:

Kunstliku valikuga on võimalik kiiresti luua feneetilisi liike ja isegi perekondi.

Reproduktiivseid liike saab uurida vaid siis kui nad elus on. Fossiilide puhul on alati tegemist feneetiliste liikidega. Ka elavate liikide puhul on feneetilisel liigikontseptsioonil praktiline väärtus.

Aga kas liigisisene varieeruvus (näiteks need varblased)võib viia ka reproduktiivsete liikide tekkele? Ja kas see protsess on “inimajas” vaadeldav / tuvastatav?

Map of Asia showing the six subspecies of the greenish warbler described by Ticehurst in 1938. The crosshatched blue and red area in central Siberia shows the contact zone between viridanus and plumbeitarsus, which do not interbreed. Colors grade together where Ticehurst described gradual morphological change. The gap in northern China is most likely the result of habitat destruction.

Lääne Siberi rohe-lehelind (P. t. viridanus).

Ida Siberi rohe-lehelind (P. t. plumbeitarsus).

RINGLIIGID

Genetics and historyGenetic data show a pattern very similar to the pattern of variation in plumage and songs. The two northern forms viridanus and plumbeitarsus are highly distinct genetically, but there is a gradient in genetic characteristics through the southern ring of populations. All of these patterns are consistent with the hypothesis, first proposed by Ticehurst (1938), that greenish warblers were once confined to the southern portion of their range and then expanded northward along two pathways, evolving differences as they moved north. When the two expanding fronts met in central Siberia, they were different enough that they do not interbreed.

Tavaliselt divergeerumine sirgjooneline

ei puutu kunagi kokku

segunevad

ei segune

Igas punktis tavaliselt vaid üks liik

liigiteke

Üldistus?

“Koju kaasa võtmise sõnum” on see, et liigisisene varieeruvus on samatüübiline liikidevahelise varieeruvusega. Piisav ulatus liigisisest varieeruvust võib äärmustes osutudapiisavaks reproduktiivse liigi tekkeks. Isolation by distance

ei puutu kunagi kokku

kokkuvõte

1. lühiajaloolised muutused / liigid muutuvad2. Ringliigid / muutuvad uuteks liikideks, ja nr 3.3. ühised eellased4. Ekstrapoleeritav / uniformism5. Homoloogiad / viitavad ühisele eellasele – kood- LUCA6. fossiilsed üleminekuvormid / palju üleminekuvorme –

üksikud täisread7. fossiilne järjepidevus / nii füüsiliselt maa sees

kui loogiliselt