Evolution Hur arter uppstr lever och frsvinner Idhistoria

Evolution Hur arter uppstår, lever och försvinner

Idéhistoria Aristoteles 384 -322 f. kr Carl von Linné 1707 -1778 Georges de Buffon 1707 -1788 Jean Babtiste Lamarck 1744 -1829

De fem rikena Växter Djur Bakterier och arkéer Svampar Protister

Idéhistoria Cuvier Malthus Lyell Charles Darwin 1809 -1882 Alfred Wallace 1823 -1913

Geologi

Geologi

Galapagos

Artificiellt urval

Resurserna är begränsade

Naturligt urval Inom varje art finns variation Varje individ är unik I livsmiljön råder konkurrens Fortplantning urval De som överlever fortplantar sig deras avkomma ärver de ”bra ” egenskaperna. Detta leder till en anpassning till miljön De bäst anpassade individerna har störst överlevnadschans

Mikroevolution och makroevolution • Mikroevolutionära skeenden förklarar hur arter bildas och utvecklas • Begrepp: variation, naturligt urval, reproduktionsbarriärer anpassningar, populationer • Makroevolution behandlar hur olika huvudgrupper av organismer uppstått • Begrepp: utdöenden, artbildning, biogeografisk utbredning • Makroevolutionen förklaras till stor del av mikroevolution

Artbegreppet • Morfologisk art • Definierade efter deras morfologi (utseende) • Brister, en art kan se mycket olika ut, olika fenotyper • Flesta arter har dock särskiljts efter morfologiska skillnader • Biologisk art • Population eller grupper av populationer som kan para sig och få fertil avkomma • Fungerar inte på asexuella arter • Fungerar inte på utrotade arter

Populationsbegreppet • Alla individer av en art som lever i ett område och har möjlighet att reproducera sig med varandra sägs tillhöra samma population Dvs de individer mellan vilka ett utbyte av gener sker

Samma art?

Förutsättningar för evolution • Olika ärftliga egenskaper hos individer som ger • Olika livsduglighet (fitness) • De individer som bär på bäst kombinationerna av gener (är bäst anpassade till miljön) ger i genomsnitt upphov till en större avkomma vilket gör att • Deras gener blir vanligare

Fitness • Olika livsduglighet kan omfatta – beteenden – tolerans – färg – form – etc • Alla egenskaper som kan påverka den egna avkommans storlek och reproduktivitet

Förutsättningar för evolution • Olika ärftliga egenskaper hos individer som ger • Olika livsduglighet (fitness) • De individer som bär på bäst kombinationerna av gener (är bäst anpassade till miljön) ger i genomsnitt upphov till en större avkomma vilket gör att • Deras gener blir vanligare

Orsaker till mikroevolution • Genetisk drift – Flaskhalseffekten – Pionjäreffekten • • Genflöde Mutationer Ej slumpvis parning Naturlig selektion

Flaskhalseffekten

Flaskhalseffekten

Pionjäreffekten

Urvalet (selektionen) • Bland de kombinationer av gener som finns hos olika individer finns alltid skillnader i livsduglighet. • De individer som har bäst genkombinationer ger upphov till en större fertil avkomma i genomsnitt • De gener som de bär på blir vanligare i populationen

Björkmätare- exempel på naturligt urval

Björkmätare

Olika former av naturligt urval • Riktat urval -ger anpassningar till förändrad miljö • Stabiliserande urval -sker i stabil miljö • Diversifierande urval • Sexuell selektion

Tre typer av urval Riktat urval Stabiliserande urval Diversifierande urval

Sexuell selektion Guppyhanne Fitness? Sjöelefanthanne Fitness? Påfågelshanne Fitness?

Livets ursprung • Var? – Hällkar? – Djuphavsvulkaner – Sprickor i berggrunden • Hur? – Informationsöverföring mellan generationer (arv) eventuellt DNA molekyler

Millers experiment

Mikroevolution • Evolutionen verkar på individnivå • Det är dock populationer som evolverar, inte individer. • Den totala mängden gener i en population kallas populationens genpool. • Evolution sker då frekvensen av alleler i en population förändras (mikroevolution)

Orsaker till mikroevolution • Genetisk drift – Flaskhalseffekten – Pionjäreffekten • • Genflöde Mutationer Ej slumpvis parning Naturlig selektion

Reproduktionsbarriärer- Artbildning

Prezygotiska barriärer • • • Habitat isolering Tids isolering Beteende isolering Mekanisk isolering Gamet isolering

Postzygotiska barriärer • Hybrid invaliditet • Hybrid sterilitet • Hybrid nedbrytning

Artbildning När reproduktionsbarriärer uppstår och populationen följer en ny evolutionär väg. • geografisk isolering (reproduktiv isolering) kombinerad med riktat urval Dvs att två populationer går skilda vägar och sparar på olika alleler • hybridisering (främst mellan växter) • polyploidicering (kromosomtals fördubblingar)

Arvet • Det mesta är ärftligt, till större eller mindre del, till och med beteenden är delvis ärftliga • förvärvade egenskaper går inte i arv • halva arvet från vardera föräldern hos organismer med dubbel kromosomuppsättning

Arvet uttrycks i proteiner Transkription DNA (Gener) m. RNA Replikation DNA i Dotterceller Translation Proteiner Ribosomer

Proteiner kan vara • Strukturproteiner – – muskelfibrer hår, naglar, klor, fjäll flageller Cellskelett • Antikroppar – i immunförsvaret • Enzymer – kemiska katalysatorer, ”kemikalie maskiner” som tillverkar ämnen celler behöver • Transportproteiner – pumpar i membraner mm

Men generna har små skillnader • Vilket gör att proteinerna inte kan se riktigt likadana ut de heller. Några är mer effektiva, andra fungerar inte alls. • Det räcker vanligen att man har en fungerande gen (av två) för att tillräckligt mycket protein ska kunna bildas

Förändringar i generna uppkommer genom mutationer • Inom populationer finns flera olika varianter av samma gen, olika alleler • De olika allelerna ger proteiner med samma funktion, men de skiljer sig i alltid lite i sin effektivitet • Tex förmåga att producera ögonpigment, tillväxtfaktorer, etc.

Homolga organ • har samma ursprung, men olika funktioner • primathand, fågelvinge

Analoga organ • Har olika ursprung men samma funktioner • Fågelvinge, insektsvinge

Rudimentära organ • Organ som funnits hos en föregångare men ej tillbakabildats fullständigt då de förlorat sin funktion • T ex rester av bakben hos valarter och ormarter

Det har funnits fler arter • Idag finns troligen mellan 5 och 50 miljoner arter • Det motsvarar cirka 1 % av de arter som har levat i historisk tid • Många utdöda arter representerar former av organismer som ligger mellan de arter som lever idag (mellanformer)

Utdöenden • Normalt har mellan 2 och 5 familjer dött ut under 1 miljon år • 250 mås, 90% av alla arter • 65 mås, 75 % av alla arter • Ger lediga nischer, snabb utveckling av nya arter som utnyttjar lediga resurser • Idag är utdöendetakten högre än någonsin!!!

Samevolution • Arter som lever nära varandra påverkar varandras utveckling – rovdjur/ bytesdjurinteraktioner – blomväxt/ pollinatörinteraktioner