3-1 Þróun bls.48-55

©Árbæjarskóli SH/KJ Erfðir og þróun 1

3-1 Þróun bls.48-55

• Þróun er breyting á lífverutegund í tímans rás– þessi skilgreining nær yfir breytingar á tegund

og líka myndun nýrra tegunda

• Allar lífverur eru komnar af einhverri eldri lífveru og hafa breyst mismikið í tímans rás



Mynd 3-1• Kvaggi var spendýr,

líkur sebrahesti, sem lifði í Afríku fyrir 1 öld

• Við rannsókn kom í ljós að 95% DNA þeirra var eins

Mynd 3-1



• Erfðaefni lífvera er líkara eftir því sem þær eru skyldari

• Stökkbreytingar leiða til myndunar nýrra eða breyttra lífvera



• Fræðimenn hafa sett fram þróunar-kenningar til að endurgera mynd af lífi á jörðinni forðum og spá fyrir um þróun í framtíðinni

• Flestir vísindamenn eru á því að tala eigi um lögmálið um þróun í stað kenninga

• Sannanir um þróun finnast í samanburði á DNA, lífefnafræði, líffærafræði og steingervingafræði



Líffærafræði• Fjallar um líkams-

byggingu lífvera• Mynd 3-2

– Hvað er líkt í líffæra-byggingu útlimana?

– T.d. Fjöldi og niðurröðun beina

• Líkir líkamshlutar skyldra tegunda eru kallaðir eðlislíkir

Mynd 3-2


3-1 Þróun bls.48-55 Þróunarkenning Lamarcks

Jean-Baptiste de

Lamarck (1744-1829)• Franskur líffræðingur• Setti fram fyrstu

heillegu þróunar-kenninguna

• Kenningin byggðist á líffærafræði


3-1 Þróun bls.48-55 Þróunarkenning Lamarcks

• Tvær grundvallarhugmyndir:1. Notkun og vannotkun:

– líkamshluti lífveru verður stærri og þroskaðri eftir því sem hún notar hann meira, því minna sem líkamshluti er notaður því veikari og vanþroskaðri verður hann.

2. Erfðir áunninna eiginleika:– Gerir ráð fyrir að líkamseinkenni sem lífvera

þroskar með notkun eða vannotkun geti erfst til afkvæma hennar.

rétt rétt

rangt rangt


Kenning Lamarks

• Forfeður núlifandi gíraffa höfðu sennilega stuttan háls og þurftu því oft að teygja sig upp í laufkrónur trjánna.

• Við þetta lengdist háls þeirra örlítið.


Kenning Lamarks

• Afkvæmin erfðu lengdan háls foreldr-anna en þurftu samt að teygja sig til að ná upp til laufsins.

• Þetta endurtók sig kynslóð eftir kynslóð þar til að lokum urðu til gíraffar sem höfðu jafnlangan háls og núllifandi gíraffar.

rangtrangt



Fósturfræði• Fósturvísar margra

dýrategunda eru líkirMynd 3-3• Fósturvísarnir eru

næstum eins á fyrstu stigum þroskans, – bendir til þess að þessar

lífverur eigi sér sameiginlegan forföður

• Seinna fara önnur gen sem ekki eru sameiginleg að stjórna þroskanum

Mynd 3-3


3-1 Þróun bls.48-55Steingervingafræði• Steingervingar eru för eða

leifar lífveru sem var uppi fyrr á öldum.

• Finnast í setbergi sem myndast við hæga storknun laga af leðju, sandi eða leir.

• Ef lífvera rotnar á endanum eftir að setlögin hafa breyst í berg skilur hún eftir sig far í berginu, þetta mót getur fyllst af steinefnum – kallað afsteypa.



Steingervingafræði• Ef steinefni koma smám

saman í stað mjúkra vefja lífverunnar er hún sögð vera steinrunnin.

• Heilu lífverurnar geta líka varðveist í rafi, tjöru eða ís.

• Algengustu steingervingarnir eru bein, skeljar, frjókorn, laufblöð og fræ.



Árhestur (Eohippos)• Var jafn stór ketti,

með stuttar tennur og fjórar tær

• Var uppi fyrir 50 milljónum ára

• Vel aðlagaður lífi á fenjasvæði

• Dó út vegna loftslags-breytinga Mynd 3-6


3-2 Náttúruval bls.56-60Þróunarkenning Darwins

Charles Darwin (1809-1882 )• Breskur náttúrufræðingur

(ætlaði að verða læknir eða prestur en hætti við hvort tveggja)

• Fór í ferð 1831 með Beagle til Suður- Ameríku og Kyrrahafsins

• Safnaði sýnum og skrifaði nákvæmar lýsingar á svæðunum sem hann ferðaðist um



• Hann tók eftir breytileika innan tegunda á svæðunum

• Eftir gagnasöfnun á ferð sinni komst hann að því að lífverur eru aðlagaðar til að lifa í umhverfi sínu

• Safnaði gögnum til stuðnings kenningu sinni næstu 20 árin

Darwin varð fyrir sterkum áhrifum af breytileika innan tegunda á Skjaldbökueyjum (Galapagos)


Finkur á Galapagos



• Alfred Russel Wallace hafði komist að svip-uðum niðurstöðum eftir rannsóknir sínar í Malasíu

• 1858 gáfu þeir Darwin og Wallace saman út greinar um þróunar-kenningu



• 1859 gaf Darwin út

bókina ,,Uppruni tegundanna” þar sem hann útfærði kenninguna og kynnti hugtakið náttúruval



• Náttúruval er ferli sem einkennist af því að þeir einstaklingar sem eru best aðlagaðir umhverfi sínu og eiga flest afkvæmi veljast úr og móta stofninn meira en aðrir


3-2 Náttúruval bls.56-60

Offjölgun og náttúruval

• Lífverur eignast fleiri afkvæmi en auðlindir umhverfisins geta borið

• Slík offjölgun leiðir til samkeppni milli lífvera

• Þeir sem eru best aðlagaðir umhverfinu lifa af og geta fjölgað sér

,,hinir hæfustu komast af”hinir hæfustu komast af”

Survival of the Survival of the fittestfittest


Kenning Darwins

• Forfeður núlifandi gíraffa höfðu mislangan háls frá fæðingu.

• Þessi mismunur var arfgengur.


Kenning Darwins

• Samkeppni og náttúruval hafði í för með sér meiri lífslíkur fyrir afkvæmi hálslangra gíraffa á kostnað þeirra sem hálsstyttri voru.


Kenning Darwins

• Að lokum urðu hálslangir gíraffar allsráðandi en þeir hálsstuttu dóu út.



Breytileiki og náttúruval• Engir tveir einstaklingar sömu tegundar eru

nákvæmlega eins– Dæmi um breytileika: misþykkur feldur, lengd

plönturóta, stærð

• Minni háttar breytileiki innan tegundar er algengur

• Stökkbreytingar valda meiri háttar breytileika– Gagnlegar stökkbreytingar gera lífveru hæfari til að

lifa af



Dæmi um áhrif náttúruvals

• 1850 voru flestir piparfetarar nálægt Manchester ljósir, en breytileikinn var til staðar í stofninum

• Ljósu fiðrildin sáust illa á ljósum trjástofni, en svörtu vel og þau voru því étin



• Með fleiri verksmiðj-um og auknu sóti dökknuðu trjástofn-arnir og þá fjölgaði þeim svörtu því að ljósu fiðrildin sáust betur og voru því frekar étin

• Í dag hefur ljósu fiðrildunum fjölgað

• Af hverju?


3-3 Far og einangrun bls.60-61

• Far er flutningur einstaklinga innan tegundar langt frá upprunalegum heimkynnum sínum svo sem milli heimsálfa

• Einangrun er viðskilnaður sumra einstaklinga tegundar frá öðrum , sem tilheyra sömu tegund, í langan tíma.


3-4 Þróun – hæg eða hröð bls.63-64

• Vísindamenn hafa greint á um það hvort þróun gerist hratt eða hægt.

Slitrótt jafnvægi: • tegund breytist mjög lítið eða stendur í stað í

langan tíma og tekur svo skyndilega miklum eða hröðum breytingum sem leiða til myndunar nýrrar tegundar.

• Hröð breyting tekur þúsundir ára í stað hundruð þúsunda eða milljónir ára.


3-4 Þróun – hæg eða hröð bls.63-64

• Í dag telja flestir vísindamenn að þróun sé sambland af hægfara breytingum (gradualisma) og skyndilegum, hröðum breytingum (slitróttu jafnvægi).


3-5 Jarðsagan bls.64-65

• Jarðsögunni er skipt í 5 jarðsögualdir:

Upphafsöld 4600 millj.ár – 2500 millj.ár

Frumlífsöld 2500 millj.ár – 570 millj.ár

Fornlífsöld 570 millj.ár – 245 millj.ár

Miðlífsöld 245 millj.ár – 65 millj.ár

Nýlífsöld 65 millj.ár – til dagsins í dag


Documents

3-1 Þróun bls.48-55