Evoluce sexuality

Evoluce sexuality

Evoluce Sexuality

• Sexualita (výměna genetické informace) x pohlavní rozmnožování

• Rozšíření sexuality v přírodě (vířníci)

• Vznik sexuality x Udržování sexuality

• Nevýhody sexuality x Výhody sexuality

Nevýhody sexuality

• Rozpad osvědčených kombinací genů

• Časová, energetická, informační náročnost

• Rizika spojená s vyhledáváním partnera, (parazitismus, predace)

• Limitní hustota populace

• Dvojnásobná cena sexu –cena samců

• Dvojnásobná cena sexu –cena meiozy

sexuálně se množící druh

Dvojnásobná cena samců

partenogenetické samice

Nevýhody sexuality

• Rozpad osvědčených kombinací genů

• Časová, energetická, informační náročnost

• Rizika spojená s vyhledáváním partnera, (parazitismus, predace)

• Limitní hustota populace

• Dvojnásobná cena sexu –cena samců

• Dvojnásobná cena sexu –cena meiozy

a)

b)

c)

Dvojnásobná cena meiosy

Důvody existence sexuality

• Evoluční potenciál

• Individuální zdatnost

• Evoluční past

• Výhoda pro jiný organismus

• Druhová selekce




• Evoluční past



Evoluční potenciál

• Vznik variability• Hypotéza Božích mlýnů

• Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu

• Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti)• Udržování druhovosti• Zastavení Mullerovy rohatky• Paralelní selekce výhodných mutací• Zbavování se sousedství škodlivých mutací





Výhoda evoluční plasticity

naivní drosofily

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

40

80

120

0

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6 generace

poče

t kuk

el

Výhoda evoluční plasticity

normální drosofily

naivní drosofily



• Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu, Sisyfovské genotypy






nepohlavní množení

nepohlavní množení

pohlavní množení

Udržování diploidie













pohlavně se množící druh

nepohlavně se množící druh









• Evoluční past



Individuální zdatnost

– Reparace mutací– Hypotéza vlastního pokoje– Hypotéza loterie– Hypotéza Červené královny





Sexuální druh

Asexuální druh



Homogenní prostředí

Heterogenní prostředí



0

10

20

30

40

60

9 10 11 128délka těla karasa

poče

t cys

t mot

olic

v p

lout

vích

Větší parazitovanost partenogenetických samic

triploidní samice

diploidní samice

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 0

10

20

30

40

50

0

10

20

30

40

50

poče

t hos

tite

lů

asexuální linie gekonů

sexuální linie gekonů

neinfikovaní

infikovaní

neinfikovaní

infikovaní

lokality

Ektoparazitičtí roztoči gekonů

0,2

0

0,4

0,6

0,8

1,0

0,2

0

0,4

0,6

0,8

1,0

0,2

0

0,4

0,6

0,8

1,0

podí

l inf

ikov

anýc

h pl

žů

12 19 22 63 vz. 12 19 22 63 vz. 12 19 22 63 vz.

3215

29

66

127

2719

27

52 125

28

14 21 53131

motolice ze stejného jezera motolice ze vzdáleného jezera motolice hybridní

počty vyšetřených plžů

Potamopyrgus antipodarum

Vzácné linie plžů a motolice




• Evoluční past



Evoluční past

• Recesivní mutace

• Genový imprinting

• Evoluční zábrany (constraints)




• Evoluční past



Výhoda pro jiný organismus

– Sobecký gen– Parazit




• Evoluční past



Závěry:

• Vznik sexuality sehrál zcela klíčovou úlohu v biologické evoluci

• Důvody vzniku sexuality a důvody jejího přetrvávání se mohou lišit

• Existuje řada rozumných modelů, které mohou přetrvávání sexuality vysvětlit

Documents

Evoluce sexuality