evolucija predavanje

8/2/2019 evolucija predavanje

1/46

EVOLUCIJA


2/46

EVOLUCIJA (iz bioloke perspektive)

Genetska adaptacija (prilagodba) populacije jedinki na okolitijekom vremena.

Evolucija objanjava jedinstvo i raznolikost ivota. Jedinstvo: iva bia imaju zajednikog pretka; biokemijskojedinstvo. Raznolikost: svaka vrsta je jedinstveno prilagoena svom

nainu ivota. Teorija prirodne selekcije iz populacije razliitih jedinki,

najsposobnije preivljavaju i razmnoavaju se, prenoseikorisna svojstva.


3/46

Povijesni pregled evolucijskih ideja

Antiko doba: ivot iz pramaterije (4 osnovnaelementa; zemlja, voda, vatra, zrak).

Empedokle (V.st.pr.n.e): iz pramaterije sunezavisno nastajali pojedini dijelovi tijela koji bise sklapali u cjeline, organizme. Sluajno uspjelekombinacije davale su iva bia, a neuspjele

kombinacije su nestajale. Aristotel (384-322 pr.n.e.): napravio je

klasifikaciju ivih bia, ali nije govorio onastanku sloenijih grupa iz jednostavnijih.


4/46

Srednji vijek: dominira ideja kreacionizma. Idejuo nepromjenjivosti prihvaali su i najistaknutiji

znanstvenici tog vremena kao to su IsaacNewton i Carl Line. Lineova Systema naturaepotakla je znanstvenike na razmiljanje opromjenjivosti ivih bia.

Buffon (1707-1788): Povijest prirode; 100 godinaprije Darwina dovodi u pitanje crkvene dogme o starostiZemlje i postanku ovjeka.

Erasmus Darwin (1731.-1802.):U knjizi Zoonomiaili Zakoni organskog ivota (1794.-1796.) formulirao jeprvu teoriju evolucije. Iako nije doao na ideju o prirodnojselekciji, govori o idejama koje je njegov unuk obrazloio 60godina kasnije. Mnoge su mu teorije vrlo bliske onima od

Lamarck-a.


5/46

Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829): Njegov je znanstvenirad ignoriran i nikada nije bio prihvaen od stranesuvremenika (Buffon, Cuvier). Ch. Darwin, Lyell, Haeckel idrugi rani evolucionisti, priznali su ga kao velikog zoologa ikao prethodnika teorije evolucije. Danas je prvenstvenopoznat po diskreditiranoj teoriji nasljeivanja steenihsvojstava.


6/46

Charles Robert Darwin(1809.-1882.): engleski prirodoslovac

Godine 1858. zajedno s Alfred Russell Wallace-om publicira

preko Linnean Society Teorija evolucije prirodnomselekcijom; Godine 1859. publicira svoje najpoznatije djelo Oporijeklu vrsta, znaenje prirodne selekcije, gdje prua dokazeza tvrdnju da se promjene (evolucija) pojavljuju meu vrstama iobrazlae prirodnu selekciju kao mehanizam evolucijskih

dogaanja promjena.


7/46

Podrugljiva karikatura Ch. Darwinaobjavljena u Engleskoj pod naslovomprofesor Darwin. Veliki znanstvenikprikazan je kao impanza koja grli drugog

majmuna, jer su zlonamjerni kritiaripripisali Darwinu da je tvrdio kako jeovjek postao od majmuna.


8/46


9/46


10/46


11/46


12/46

Osnovne postavke Darwin-ove teorije(DARVINIZAM) moemosumirati u pet kljunih postavki:

1. Populacije ne mogu rasti neogranieno, ve u prosjeku veliinapopulacije ostaje stabilna.2. Jedinke odreene/neke vrste pokazuju varijacije.3. U prosjeku, vie se producira potomaka nego je potrebno da

nadomjeste svoje roditelje.

4. Iz gornjeg proizlazi da mora postojati nadmetanje (kompeticija) zapreivljavanje.5. to znai, najbolje prilagoene (adaptirane) varijacije (razvijene

pogodnosti) preivljavaju.Budui se uvjeti u okoliu mijenjaju, kroz dugi vremenski period se

pojavljuje proces prirodne selekcije koji favorizira ispoljavanje razliitivarijanti i u konanici nove vrste (porijeklo vrsta).


13/46

Dokazi evolucije

Fosilni Biogeografski

Usporedno anatomski Biokemijski


14/46

Fosilni dokazi

Fosili su stari najmanje 10.000 godina; ostaci

kostiju, otisci biljaka, kukci u jantaru. Prijelazni fosili:

Eusthenopteron prijelazni oblik izmeu riba i

kopnenih kraljenjaka Seymouria prijelazni oblik izmeu vodozemaca i

gmazova

Archeornis i Archaeopteryx prijelazni oblik izmeu

gmazova i ptica Theromorpha prijelaz od gmazova prema sisavcima.


15/46


16/46


17/46

Biogeografski dokazi

Rasprostranjenost organizama na Zemlji moe seobjasniti pretpostavkom da su se srodni oblicirazvili lokalno, a zatim je dolo do raznolikostivrsta irenjem u dostupna podruja.

J. Amerika, Antarktika i Australija su bilepovezane; u tom razdoblju su se pojavili tobolarite danas ive u J. Americi i Australiji; u Australiji

su se razvili u vie razliitih oblika jer nije bilopravih sisavaca (plodvaa).


18/46


19/46


20/46

Anatomski dokazi

Npr. kosti prednjih udova kod kraljenjaka; iakoje izgled udova razliit, kosti su organizirane naslian nain.

Anatomski sline strukture naslijeene od

zajednikog pretka homologne strukture. Zakrljali organi anatomske osobine potpuno

razvijene kod jedne skupine organizama, alireducirane ili bez funkcija kod srodnih skupina.

Organizmi nasljeuju anatomske znaajke odsvojih predaka; to su tragovi evolucijske povijestiorganizama.

Usporedno embrionalni dokazi.


21/46


22/46


23/46


24/46


25/46

Biokemijski dokazi

etiri osnovna elementa (C, H, O, N) ine oko 99% masesvih ivih sistema.

Kemijski sastav DNA i RNA isti kod svih ivih bia.

Osnovni procesi protoka genetikih informacija (DNA-RNA-protein) u osnovi su isti kod svih ivih bia.

Genetiki kod je univerzalan (znaenje tripleta je isto kodsvih biolokih vrsta).

Kod svih ivih bia istih 20 aminokiselina u sastavu proteina. Neki biokemijski procesi (npr. glikoliza) prisutni skoro kod

svih ivih bia.


26/46


27/46


28/46

Evolucija u kontekstu genetike

Razvoj moderne genetike omoguio je prouavanje evolucijeistraivanjem populacijske genetike.

Evolucija koja se odvija unutar populacije naziva se

mikroevolucija. Svi geni neke populacije ine zalihu gena.

Uobiajeno je opisivati gensku zalihu neke populacije kaofrekvenciju gena.

Hardy-Weinbergov zakon govori o ravnotei frekvencijaalela u genskoj zalihi, koja e ostati konstanta iz generacije ugeneraciju pod slijedeim uvjetima: nema mutacija, nemaprotoka gena, sluajno sparivanje, nema genetikog drifta,

nema selekcije.


29/46

GENETIKA RAVNOTEA POPULACIJE

Model jednog genskog lokusa sa dva alela:

genski aleli: A a

uestalosti alela: p q

p + q = 1

genotipovi: AA Aa aa

uestalosti genotipova: p2 2pq q2

p2 + 2pq + q2 = 1 (Hardy-Weinbergova jednadba)


30/46

p q

p

q

p2 pq

pq q2

p2 + 2pq + q2 = 1


31/46


32/46

Uvjeti za genetiki stabilnu populaciju su u prirodnimuvjetima rijetko zadovoljeni pa se uestalost alela u nekojpopulaciji ipak mijenja iz generacije u generaciju.

Akumulacija malih promjena u genskoj zalihi tijekomkratkog vremenskog perioda (2 ili vie generacija) naziva semikroevolucija.

Promjena u frekvenciji alela rezultira promjenom u

frekvenciji fenotipa, npr. industrijski melanizam.


33/46


34/46

Uzroci mikroevolucije

Gen. mutacije bez mutacija ne bi bilo varijacija meulanovima populacije.

Protok gena ili migracija gena kretanje alela izmeu

populacija migracijom jedinki. Migracija gena moepoveati varijacije unutar populacije.

Genetiki drift odnosi se na promjene u uestalosti alelau genskoj zalihi koje su uvjetovane sluajnou. U veim

populacijama je manja vjerojatnost da e doi do gen.drifta. Gen. drift se odvija kad se sluajno samo odreenilanovi populacije razmnoavaju i prenose gene u iduugeneraciju.


35/46


36/46

Prirodna selekcija

Proces koji dovodi do prilagodbe populacije na biotiki iabiotiki okoli.

Darwin je smatrao da se vrste razvijaju kroz vrijeme i

predloio prirodnu selekciju kao mehanizam prilagodbena okoli.

Evolucija prirodnom selekcijom zahtijeva:- varijacija

- nasljeivanje- diferencijalna prilagodba- diferencijalna reprodukcija.

O k D i ij (DARVINIZAM)


37/46

Osnovne postavke Darwin-ove teorije(DARVINIZAM) moemosumirati u pet kljunih postavki:1. Populacije ne mogu rasti neogranieno, ve u prosjeku veliina

populacije ostaje stabilna.2. Jedinke odreene/neke vrste pokazuju varijacije.3. U prosjeku, vie se producira potomaka nego je potrebno da

nadomjeste svoje roditelje.4. Iz gornjeg proizlazi da mora postojati nadmetanje (kompeticija)

za preivljavanje.5. to znai, najbolje prilagoene (adaptirane) varijacije (razvijene

pogodnosti) preivljavaju.Budui se uvjeti u okoliu mijenjaju, kroz dugi vremenski period se

pojavljuje proces prirodne selekcije koji favorizira ispoljavanje

razliitih varijanti i u konanici nove vrste (porijeklo vrsta).

Specijacija


38/46

Specijacija Proces nastanka 2 ili vie vrsta od jedne vrste ili

transformacija neke vrste u novu vrstu tijekomvremena. Specijacija je konani rezultat promjenau genskoj zalihi i frekvenciji genotipa.

to je vrsta?- Vrste su grupe jedinki koje se meusobnorazmnoavaju, stvarno ili potencijalno, i koje sureproduktivno izolirane od drugih takvih grupa.


39/46

Mehanizmi reproduktivne izolacije

To je svaka strukturalna, funkcionalna iliznaajka ponaanja koja sprjeava uspjenorazmnoavanje razliitih vrsta.

Predfertilizacijski i postfertilizacijski mehanizmi.


40/46


41/46

Modeli specijacije

Kad se razvije reproduktivna izolacija, dolo je dospecijacije.

2 modela specijacije: alopatrijska i simpatrijska.

Alopatrijska specijacija pojavljuje se kad su populacijerazdvojene geografskom barijerom, koja onemoguava dase meusobno razmnoavaju.

Simpatrijska specijacija populacija se razvija u 2 ili vie

reproduktivno izoliranih grupa bez prethodne geografskeizolacije.

Adaptivna radijacija specifian oblik alopatrijskespecijacije; relativno brzi nastanak mnogo novih vrsta od

1 vrste.


42/46


43/46


44/46

Divergentna evolucija


45/46

Divergentna evolucija

Osnovni obrazac u evoluciji je divergentna evolucija u kojoj

jedna specijacija uzrokuje sukcesivno grananje evolucijskeskupine organizama.


46/46

Konvergentna evolucija

Organizmi razliitog porijekla razvijaju sline karakteristike,to esto dovodi do pogrenog tumaenja evolucijskepovijesti nekog organizma.

Documents

evolucija predavanje