EVOLUTSIOONI MEHHANISMID Koostas Kersti Veskimets Loe http arvamus

EVOLUTSIOONI MEHHANISMID Koostas Kersti Veskimets

Loe: • http: //arvamus. postimees. ee/81257/urmaskoljalg-charles-darwini-evolutsiooniteooriavotmeks-on-aeg • Miks on Darwin iseenda teooria suurim kriitik?

Evolutsioon toimub ainult organismirühmades Üksikindiviid ei evolutsioneeru. Väikseim evolutsioneerumisvõimeline organismide rühm on populatsioon. Populatsiooni moodustavad ühe liigi esindajad teatud territooriumil, kellel on võimalik vaba ristumine ja kes saavad viljakaid järglasi. Ühe kindla populatsiooni isendid on omavahel fenotüübiliselt sarnasemad kui sama liigi erinevad populatsioonid. Miks?

Genofond = geenifond – populatsiooni/liigi kõik geenid ja alleelid. Mis on genotüüp? Populatsiooni geneetiline struktuur – pop. geenide ja alleelide arvuline suhe. Kui pop. geneetiline struktuur muutub püsivalt, ühes suunas, siis kujuneb evolutsiooniline muutus.

Evolutsiooniks vajaliku geneetilise muutlikkuse allikad: • • Kombinatiivne muutlikkus Mutatsiooniline muutlikkus Geenivool Geenitriiv

1. Mutatsioonid Kuidas jaotatakse mutatsioone ulatuse järgi? Millised tegurid põhjustavad mutatsioone? Kui suur osa mutatsioonidest on kahjulikud? kasulikud? Kas kõik mutatsioonid avalduvad? Kas mutatsioon võib tekitada uue geeni? alleeli? Kas pildil on mutatsioon?

Mutatsioonid võivad tekitada suuri ja väikeseid muutusi Roheline papagoi on "originaal", kollane mutant. http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Agapornis_roseicollis-_Peachfaced_Lovebird_and_yellow_mutant. JPG. jpg

Albiinod - kas evolutsioonis edukad? Albinism on määratud ühe mutantse alleeliga

http: //www. huntinglife. com/img. Lib/20090218_albinomoose 1. jpg http: //img. dailymail. co. uk/i/pix/2008/04_01/albino. UPPA 0304_468 x 315. jpg http: //www. canpages. ca/blog/wp-content/uploads/2008/04/albino-hedgehog-small. jpg

http: //www. freewebs. com/oscarcare/albino 1. gif http: //scienceblogs. com/deepseanews/albino-crab 2 -b. jpg http: //www. huntinglife. com/img. Lib/20090218_albinomoose 1. jpg http: //www. lifeinthefastlane. ca/wp-content/uploads/2008/12/albino_deer_5 sfw. jpg

Kas albiino neegrid saavad Aafrikas hästi hakkama? http: //www. welt. de/multimedia/archive/1236168157000/00765/eng_albino_1_BM_Bay_765729 g. jpg http: //wearestjohns. com/wp-content/uploads/2008/11/albino 1. jpg http: //www. campbell. k 12. ky. us/programs/gtservice/Thingsforweb/albino 11. JPG

Ka inimestel on kasulikke mutatsioone 1. Erütropoietiin (hormoon) stimuleerib punaliblede kasvu. Selle geeni aktiivsus on nagu doping! E. Mäntyranda, A. Veerpalu omavad. 2. HIV immuunsus – lümfotsüüdil on retseptor muteerunud ja HIV ei kinnitu. AIDSi ei jää. 3. Teatud ensüüm, mis eraldab kolesterooli verest (Itaalia külas üle 40 inimese on 100 a-sed) 4. Laktaas on tekkinud 10 000 a. tagasi…

Sirprakulise aneemia põdeja (heterosügoot) ei haigestu malaariasse. Sage Aafrika rahvastel.

2. Kombinatiivne muutlikkus Millest tuleneb kombinatiivne muutlikkus? (3 aspekti) 1. Gameetide tekkel (meioosis) toimub ristsiire 2. Meioosis lahknevad paarilised kromosoomid juhuslikult 3. Sugurakud kohtuvad juhuslikult Kas kombinatiivset muutlikkust esineb bakteritel? viirustel? vegetatiivselt paljunevatel taimedel?

Kui geenil on kaks alleeli, siis mitu genotüüpi on võimalikud? Kasuta valemit: k (k + 1): 2 Mis on k? Kui inimesel on 30 000 geeni, millest u. 30% on alleelidega, siis teoreetiliselt saab ühel inimesel olla 10300 erinevat gameeti. Kas kombinatiivne muutlikkus põhjustab uute geenide teket? alleelide teket?

Geneetiline mitmekesisus sugulisel paljunemisel – kombinatiivne muutlikkuskõik koeratõud on pärit huntidest.

Koerad põlvnevad samadest esivanematest, kuid erinevused on üsna suured. . .

Metsik esivanem. Hollandi tulbisorte on üle 3000

3. Geenisiire = geenivool ühe populatsiooni geenid tulevad teise Pruunide alleelide sisseränne Kas populatsiooni geneetiline struktuur muutub?

• Kuidas taimedel saab toimuda geenisiire? • Kas mulatid on geenisiirde tulemus? • Kas eestlastel on toimunud geenisiiret? • Kas geenisiire populatsioonis on kasulik? Tuleb “värsket verd” - öeldi vanasti

4. Geneetiline triiv – juhuslik alleelide arvukuse muutus populatsioonis. Peamiselt looduskatastroofides, mõjutab eelkõige väikeseid populatsioone Hukkuvad isendid sõltumata nende n-ö. headusest, sobivusest antud keskkonnas.

Geenitriivi näide: Soome põtrade areng. Isastel on kahte tüüpi sarvi: pulk- ja kühvelsarved. 20. saj. alguses üleküttimise tõttu surid põdrad peaaegu välja. Säilus vaid ühel LK alal pulksarvedega põdrad.

Pudelikaela efekt järgneb geenitriivile http: //www. google. ee/imgres? imgurl=http: //www. biologycorner. com/APbiology/images/bottleneck. gif

Tulemusena võivad harvaesinevad alleelid kaduda Kas geenitriivi tulemusena muutub populatsiooni geeetiline struktuur? http: //www. google. ee/imgres? imgurl=http: //biology 200. gsu. edu/houghton/2107%2520'10/Figures/Chapter 22/bottle neck. jpg

Alleelide kadumine Mõjutab eelkõige väikeseid populatsioone. Palmisaared? Kihnu? Soomlased? Eestlased? http: //www. google. ee/imgres? imgurl=http: //www. brooklyn. cuny. edu/bc/ahp/LAD/C 21/graphics/C 21_Bottleneck_2. GIF

Kordamiseks 1. Kas geneetiline triiv väikeses populatsioonis suurendab või vähendab geneetilist muutlikkust? 2. Kas geneetiline triiv suurendab või vähendab populatsioonidevahelisi erinevusi? 3. Oletame: üleüldise globaliseerumise tulemusena saabub Eestisse 100 aasta jooksul tuhandeid neegreid. Nende vererühm on valdavalt 0. Kuidas muutub elanikkonna geneetiline struktuur ABO süsteemis? 4. Mitu võimalikku genotüüpi on veregrupi ABO süsteemis? 5. Mitu võimalikku genotüüpi on inimese nahavärvusel, kui on teada, et värvus on määratud 4 geeniga, igal 2 alleeli? 6. Kas uute geenide teket populatsioonis põhjustavad: geenitriiv? geenivool? kombinatiivne muutlikkus? mutatsiooniline muutlikkus?

7. Eestlased on olnud rootslaste, liivlaste, sakslaste, venelaste alluvuses. Kas see on toonud kaasa: • eestlaste populatsiooni geneetilise struktuuri muutusi? • geenitriivi? • geenivoolu? • kombinatiivse muutlikkuse suurenemist? • mutatsioonilist muutlikkust? 8. Kihnu saare elanikkond vähenes katku ajal mõnekümnele perele. Elanikkonna arvukus taastus peamiselt saareelanike endi perede suurenemise arvel. Millist geneetilise struktuuri muutust see näide iseloomustab? Miks pärilike haiguste osakaal on kihnlaste seas väga kõrge? 9. Kuidas erinevad üksteisest soojärve ja selgeveelise järve ahvena populatsioonid? Mis põhjusel?

Kas geenivool? Geenisiire? Kombinatiivne muutlikkus? Mutatsiooniline muutlikkus? Pudelikaelaefekt? Asutajaefekt? • Skandinaavia viikingid viisid Eestist röövretkedel kaasa ka naisi • Maavärina tulemusel hukkus üle poole linna elanikest, hukkunute hulgas oli suur osa selle linna vaimupuudega inimestest, sest hooldushaiglat ei suudetud evakueerida. • Heledanahalise ema ja tumedanahalise isa lapsed on helepruunid • Y-kromosoomi, mitokondri DNA ja ka mõne tuumas oleva geeni varieeruvus inimkonnas on väga väike. Arvatakse, et selle põhjustas 70 000 a tagasi Toba vulkaani purse, mille tulemusel inimkonna arvukus vähenes 10 000 isendile.

Millise päriliku muutlikkuse tüübiga on tegemist? Geenide „horisontaalset ülekandumist“ loomadele on peetud võimatuks. Nüüd on avastatud, et teatud loomadel on võime toiduga saadud võõrad geenid suunata oma sugurakkudesse ja teatud tingimustel hakkavad need seal ka tööle. Usskeriliste seltsi bdelloidid omastavad taimeosi, seeni või baktereid pöörleva kerielundiga. Võõr-DNA (toidust) sattumine sugurakkudessse toimub siis, kui loomakesed on ära kuivanud. Kuivamise ajal kahjustuvad sugurakkude membraanid ja võõras DNA tungib rakkudesse. Kui organism saab hiljem taas vett, on keriloomadel eriline võime täielikult taastuda ja taastada oma DNA kahjustustest. Selle käigus liitub ka võõr-DNA, mis on seejuures täiesti funktsioneerimisvõimeline. „ Geo“ 2009/3, lk 18

Bdelloidid

Robotid alluvad evolutsiooni seadustele • http: //novaator. ee/ET/tehnika/robotid_alluv ad_evolutsiooni_seadusele/ • Millist looduslikku olukorda teadlased katses jäljendasid? • Missugust reeglit katse kinnitas? • Miks kasutati katses just roboteid?

Allikad 1. http: //commons. wikimedia. org 2. Bioloogia gümnaasiumile II osa 4. kursus. T. Sarapuu, M. Viikmaa, I. Puura, Eesti Loodusfoto, 2006. a. Tartu