Az adaptációA fajok kialakulása

Tolnai Dóra

A mai tananyag kapcsolódása a témakörhöz

A populációk genetikai egyensúlya

A természetes szelekció

Az adaptációA fajok kialakulása

ÖsszefoglalásSzámonkérés

ISMÉTLÉSA populációk genetikai egyensúlya

A természetes szelekció

1. Jellemezd a reális és ideális populációkat a megadott szempontok alapján!

REÁLIS IDEÁLIS

egyedszám

ki-vagy bevándorlás

párválasztás

mutáció

szelekció

lehet kicsi

leheta szebbet, az

erősebbet

van

van

nagy

nincs

nincs

véletlenszerű

nincs

2. Melyik egyenlet fejezi ki a Hardy-Weinberg-szabályt?

(egyszerű választás)

a) p2+2pq+q2=1b) p2+2pq+q2=0

c) p2+q2+r2=1d) (p+q+r)2=1e) p2+q2+r2=0

p2+2pq+q2=1

3. Mi a Hardy-Weinberg-szabály lényege?(egyszerű választás)

a) A recesszív allélok nem tudnak kipusztulni a populációból.

b) A domináns allélok nem tudnak kipusztulni a populációból.

c) A domináns és recesszív allélok nem tudnak kipusztulni a populációból.

d) Az ideális populáció nemzedékeiben az allélgyakoriság nem változik.

Hardy-Weinberg-szabály

A külső hatásoktól mentes (ún. ideális)populációban kizárólag a rekombináció

útján nem változik meg az allélgyakoriság az egymást követő nemzedékekben.

Vagyis a populáció genetikai egyensúlyban van.

4. Mik lehetnek az allélgyakoriság megváltozásának okai?(összetett választás)

a) Mutáns allélok megjelenése.

b) Génáramlás (ki-és bevándorlás).

c) Szelekció (nem minden egyednek azonosak a

túlélési esélyei).

d) Genetikai sodródás (a szaporodóképes egyedek

számának jelentős csökkenése, így véletlenszerűen

változhat az allélgyakoriság).

5. Mely állítás igaz a genetikai rátermettségre?(összetett választás)

a) Az a valószínűség, amellyel az adott genotípus megjelenik a következő nemzedékben.

b) A legkisebb rátermettségű egyedek természetes szelekcióval kipusztulnak a populációból.

c) Értéke 0-tól 1-ig terjedhet.d) Értéke -1-től 1-ig terjedhet.

6. Párosítsd az ábrákat a megfelelő fogalmakkal!

1. 2. 3.

a) szétválasztó szelekciób) stabilizáló szelekcióc) irányító szelekciód) mesterséges szelekció

1.b)2.a)3.c)

7. Milyen folyamatot mutat be az ábra?mesterséges szelekció

az evolúció általános elmélete

világ körüli hajóút

először írta le a fajok állandó

változását

francia botanikus, zoológus

„A fajok eredete”

A lamarckizmus szerint az élet során szerzett tulajdonságok öröklődnek, a külső hatások maradandóan és célszerűen

képesek megváltoztatni a szervezet örökletes

felépítését.

A darwinizmus szerint a természetben az élőlények egymással versengenek a

fennmaradásért. A természetes kiválasztódás útján mindig a

legrátermettebb egyedek örökítik tovább génjeiket, a fajok pedig ezáltal egyre tökéletesebben

alkalmazkodnak környezetükhöz.

Az adaptáció

Az adaptációMutáció új allélok keletkezése• egy részük kipusztul – természetes szelekció• megmaradt allélok – képesek alkalmazkodni a

környezethez = adaptív értékük van

• Adott környezeti tényezők; genetikai változások a populáció pontos illeszkedése a környezeti feltételekhez.

• Az adaptációval kialakult fenotípus ÖRÖKLŐDIK!

Az adaptáció fogalma

Olyan strukturális vagy viselkedésbelitulajdonság, mely az élőlény számára előnyös tulajdonsággal bír a túlélési és a szaporodási

sikeresség tekintetében.

Egy észak-amerikai cickafark faj (Achillea lanulosa) adaptációja

• A növények magassága – mennyiségi jelleg (sokgénes öröklődés).

• A környezethez legjobban alkalmazkodó allélok, fenotípusok maradnak fenn (természetes szelekció).

• Különböző élőhelyeken különböző átlagmagasságú populáció fordul elő.

Kontroll az eltérő külsejű növények genetikailag is

különböznek.Sierra Nevada –Nagy-medence

A mimikri

Az adaptáció azon formája, eredménye, amikor élőlény felveszi, vagy utánozza egy másik élőlény

vagy a környezet mintáját, színét, külalakját, szagát, viselkedését.

koevolúció

Védekező mimikri

környezet színe, textúrájapl.: botsáskák, tintahalak

Bates-féle védekező mimikri

zengőlégy

darázs

darázslepke

Müller-féle mimikri

• Heliconidae család tagjai (afrikai tigrislepke fajok)– kellemetlen ízű– nem rokon fajok hasonlósága

http://www.termeszettar.hu/anyagok/golgotavirag_es_tigrislepke_mimikri/golgotavirag_tigrislepke.html

A ragadozó mimikrije• karolópókok• tengeri horgászhalak– hátúszóból módosult „horgászbot”

• keselyűteknős– szájában van a csali

Mimikri a szaporodásért

• Kosborfélék családja– légybangó(Ophrys insectifera)– pókbangó(Ophrys sphegodes)

A modifikáció

• környezeti hatásokra gyorsan reagálvaegyes egyedeknél fenotípus változás

• NEM ÖRÖKLŐDIK!• pl.: pongyola pitypang

(Taraxacum officinale)– testmérete függ:

• a termőhely jellemzőitől (nedves, száraz; alföld, hegyvidék; napos, árnyékos)

• akkomodáció – pl.: az ember lebarnulása

A fajok kialakulása

A biológiában semminek nincs értelme, ha nem az evolúció fényében nézzük.

(Theodosius Dobzhansky)

Az evolúciós folyamat• a populáción belül létrejön egy rekombinációval

kialakult allélgyakoriság– mutáció, génáramlás befolyásolja, változtatja– folyamatos változások (több nemzedéknyi idő alatt)– természetes szelekció (csak a legrátermettebbek

elterjedése)– a populáció és környezete között kialakul egy

tökéletes adaptáció• a populáció nemzedékeinek során létrejövő és

ható genetikai változások evolúciós folyamatot eredményeznek

A cickafark fajok helyi populációielszigetelődés

=I ZO L Á C I Ó

Az európai sün földrajzi változatainyugat-európai változat

elterjedése

kelet-európai változatelterjedése

Átfed az elterjedési terület, de nincsenek

hibridek!(oka: a téli álomból való különböző idejű ébredés)

süvöltő

A süvöltő alfajainak elterjedése Pyrrhula p. pyrrhula

Pyrrhula p. minor

Pyrrhula p. germanica

Új faj keletkezése földrajzi izoláció során

fajképződés=

speciáció

A fajképződés lépései

A faj több kisebb populációból áll, melyek genetikailag kissé eltérnek egymástól (ld. adaptáció)

A populációk izolációja (alfajok kialakulása), hibridizáció lehetséges, de általában ritka. pl. keleti és nyugati sün

Az alfajok földrajzi izolációja, amely megszünteti a szabad génáramlást.

A földrajzi izoláció megszűnése után sem tud már kereszteződni az eredeti fajjal, vagyis új fajjá fejlődött. (oka: ún. szaporodási

izoláció)

1.

2.

3.

4.

Az izoláció formái• földrajzi izoláció– Kínai nagy fal két oldalán lévő növénypopulációk

• különböző élőhely, különböző ökológiai igény– erdei aljnövényzet párás környezete– erdei forrás nedves környezete

• időbeli izoláció - eltérő szaporodási időszak– kelet-európai, nyugat-európai sün

• eltérő szaporodási viselkedés– szentjánosbogarak

• párosodás sikeres– nincs megtermékenyülés– a hibrid életképtelen – a hibrid meddő (ló+szamár=öszvér)

Növénytermesztés, -nemesítés

TápiószeleNövényi Diverzitási Központ

http://www.nodik.hu/nodik/?page_id=78

Adaptív radiációúj fajok növekvő populációi korlátolt növekedés

(az élőhely eltartóképessége véges)kevés erőforrás szétterjedés

kisebb versengésüres élőhelyDE! újabb alkalmazkodás…

A populációk újabb élőhelyekre történő szétterjedésével együtt járó adaptációit a

környezethez adaptív radiációnak nevezzük.

Darwin-pintyekAz adaptív radiáció „iskolapéldája”.

DivergenciaAz az evolúciós változási folyamat, mely során a közös evolúciós eredettel rendelkező élőlények jellegeinek széttartó fejlődése jellemez.

különböző ökológiai szerepek betöltésére

váltak szét

Konvergencia

Olyan fejlődési folyamat, amely során egészen más ősöktől származó csoportok között - felületesen -hasonló biológiai jellegzetességek alakulnak ki.

divergencia vs. konvergencia

homológ szervek

analóg szerveklassú módosuláseltérő működés

azonos feltételekhez alkalmazkodáshasonló működés

Érdekességek

http://video.nationalgeographic.com/video/oceans-narrated-by-sylvia-earle/oceans-galapagos?source=relatedvideohttp://video.nationalgeographic.com/video/ecuador_galapagoshttp://video.nationalgeographic.com/video/galapagos-unique-animals-lexhttp://www.si.edu/Imax/movie/93http://vimeo.com/87433093

A Google csapatának felderítő útjahttps://www.youtube.com/watch?v=NKG2qH8778U

Köszönöm a figyelmeteket!