Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

EVOLUCE teorie o historickém vývoji života, zabývá se vznikem, štěpením a zánikem jednotlivých vývojových linií života a mechanismy jejich regulace úrovně.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "EVOLUCE teorie o historickém vývoji života, zabývá se vznikem, štěpením a zánikem jednotlivých vývojových linií života a mechanismy jejich regulace úrovně."— Transkript prezentace:

1 EVOLUCE teorie o historickém vývoji života, zabývá se vznikem, štěpením a zánikem jednotlivých vývojových linií života a mechanismy jejich regulace úrovně studia: - samotný vznik života - mikroevoluce (změny v populacích téhož druhu) - speciace (vznik nových, geneticky izolovaných druhů) - makroevoluce (vznik a vývoj vyšších taxonů než druhů)

2 vývoj evolučních teorií škola diluvianistů (diluvium = potopa): nálezy zkamenělin jsou zbytky živočichů, kteří zahynuli při biblické potopě 17. st., anglický přírodovědec R. Hooke paleontologie - nauka o vyhynulých zvířatech a rostlinách v uplynulé geologické době, paleobiologie začátek 19. st., francouzký přírodovědec G. Cuvier zavedl Linnéův systém v paleontologii neuznával proměnu druhu, vyslovil teorii kataklyzmat – celosvětových katastrof hlubší studium paleontologických materiálů: druhy se postupně vyvíjí ! vznik prvních ucelených evolučních teorií

3 J. B. de Lamarck - lamarckismus J.B. de Lamarck: Philosophie Zologique, Paris, 1809 Hlavní teze: organismy mají vrozenou schopnost měnit se k složitějším a dokonalejším formám změna prostředí vzbuzuje potřebu změny organismů (mylný předpoklad) nově získané znaky se přenášejí na další generace (mylný předpoklad)

4 Další impulzy pro studium vývoje života v 19. st.: - Rozvoj botaniky a zoologie (popisy stovek nových druhů) - Rozvoj geologie poznání postupných změn zemské kůry a postupných výměn flory a fauny v historických geologických obdobích Ch. Lyell: Základy geologie

5 Charles Robert Darwin - darwinismus , anglický přírodovědec, biologie, geologie, student v Cambridge, ve 22 letech pětiletá cesta kolem světa na lodi Beagle Tvůrce evoluční teorie (teorie o vzniku druhů přírodním výběrem) Ch. Darwin: On the origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life, London, 1859 Ch. Darwin: The descent of man, and selection in relation to sex, London, 1871

6 Hlavní teze darwinismu:  populace jsou variabilní, proměnlivost je náhodná a dědičná  populace mají neomezenou kapacitu růstu, omezené jsou potravní a prostorové zdroje (převzato od T. Malthuse)  hlavní silou vývoje je přírodní výběr: přežívají pouze jedinci nejlépe přizpůsobeni danému prostředí – jedinci nejúspěšnější při reprodukci, tj. potomky plodí hlavně nejlépe přizpůsobení jedinci teorii přírodního výběru formuloval nezávisle na Darwinovi ve stejné době také anglický přírodovědec Alfred Russel Wallace ( )  proces evoluce se děje gradualisticky (postupně, pozvolna, nepřetržitě) a jeho předpokladem je individuální variabilita  při vývoji může dojít až k divergenci vývojových linií

7

8 Neodarwinismus Počátek 20. st., doplnění darwinismu zejména o poznatky genetiky (mendelismus) Současný neodarwinismus = Moderní syntetická teorie evoluce (Huxleyho evoluční teorie) Julian Huxley: Evolution – the modern synthesis, 1942 Uplatnění poznatků: - studia přírodního výběru v experimentálních populacích - matematické teorie populační genetiky - moderní genetika, systematika, paleontologie - (dnes) molekulární biologie, biochemie, ekologie, etologie

9 Základní mechanismy evoluce Příčinou evoluce živých soustav je neustálá změna podmínek prostředí, ve kterém žijí. Živé soustavy se na tyto změny evolučně adaptují: 1.Vývoj různými směry (divergence) 2.Trend ke zvyšování organizovanosti Genetická variabilita Jedinci se vyskytují v populacích (místních rozmnožovacích společenstvech). Z hlediska evoluce je významná populace ne jedinec: Jedinec se během života genotypově nemění, „brzy“ umírá, populace je genotypově variabilní a „trvale“ pokračuje v čase Zdroje genetické variability 1.Mutace 2.Rekombinace genetické informace -crossing-over -volná segregace homologních chromozomů -kombinace rodičovských gamet při oplození

10 MIKROEVOLUCE krátkodobá evoluční změna uvnitř populace (genetická variabilita + selekce) přírodní výběr zvyšuje adaptaci organismů na prostředí, ale má svá omezení daná genetickým materiálem v populaci genotyp je funkční jako koadaptovaný celek: funguje do té míry, která neohrožuje funkci celku KRÁTKODOBÉ MIKROEVOLUČNÍ PROCESY Vznik rezistence - mikroorganismy x antibiotika - hmyz x insekticidy - hlodavci x rodenticidy Vznik průmyslového melanismu DLOUHODOBÉ DŮSLEDKY MIKROEVOLUCE u druhů s rozsáhlým areálem: subpopulace s jiným přírodním výběrem – poddruhy (subspecie) – nové samostatné druhy

11 Industriální melanismus drsnokřídlec březový Biston betularia KOEVOLUCE – evoluce dvou nebo více druhů ovlivněná vzájemnými vztahy: kořist x predátor, kvetoucí rostlina x opylovač, výstražně zbarvený jedovatý organismus x výstražně zbarvený nejedovatý organismus (vosa x pestřenka)

12 SPECIACE – VZNIK DRUHŮ Speciace fyletická – ANAGENEZE: změny v neštěpící se evoluční linii (morfologické, fyziologické, etologické) Speciace štěpná – KLADOGENEZE: se zmnožením počtu druhů, následek reprodukční izolace a vzniku reprodukčně izolačních mechanismů (RIM) 1.Allopatrická (pozvolná geografická) kladogeneze – původně souvislý areál je geograficko-ekologickou bariérou rozdělen do dvou nepřekrývajících se areálů (kontinent rozdělený mořem), přechod přes bariéru není možný, izolovaná evoluce, genetická divergence 2.Zrychlená geografická k. – izolace malých populací na okraji souvislého areálu, kolonizace nového, často extrémního prostředí ( = tzv. peripatrická speciace na okraji areálu) 3.Pozvolná sympatrická k. – speciace uvnitř téže populace bez geografické izolace ( = ekologická nebo kompetiční speciace), př.: Acrocephalus 4.Zrychlená sympatrická k. – př.: po vzniku mutace umožňující přechod parazita na nového hostitele spojené s přednostním rozmnožováním na tomto hostiteli 5.Saltační (okamžitá, srázná) k. – vznik RIM vůči rodičům a sourozencům již u části jedinců v F 1 nebo F 2 generaci, je-li mutace selekčně výhodná vzniká nový druh (kapraďorosty) SYNGENEZE – spojování původně samostatných vývojových linií Hybridogeneze – z rodičovských druhů vzniká hybridizací populace se specifickými vlastnostmi, která je ve své existenci schopna pokračovat pouze hybridizací s jedinci rodičovského druhu

13 Rodičovský druh 1: skokan skřehotavý Rana ridibunda Rodičovský druh 2: skokan krátkonohý Rana lessonae Hybridní populace klepton skokan zelený Rana kl. esculenta Soubor zúčastněných populací - synklepton Př. spojování vývojových linií: Eukaryotická buňka Lišejníky STAGIGENEZE – dočasná evoluční neměnnost

14 MAKROEVOLUCE Vznik nových skupin organismů, evolučních novinek, historické změny diverzity ovlivněné originací/speciací (vznikem nových druhů) a extinkcí (vymíráním)  nové skupiny organismů byly vždy spojeny se zaujetím nové adaptivní zóny – nového prostředí  evoluční novinky – aromorfózy vznikají v období rychých kvalitativních evolučních změn (tzv. aromorfická evoluce) Teorie preadaptace: Organismus má v prostředí A orgán a, který vykonává funkci 1 (pro kterou byl selekcí vyvinut), ale je schopný vykonávat i funkci 2 (většinou v prostředí A nerealizovanou). V nově kolonizovaném prostředí B je však funkce 2 selekčně nezbytná: Organismus může osídlit prostředí B, protože je na ně preadaptován. Př.: Peří u předků ptáků (termoregulační adaptace pokožky) byla vhodná preadaptace pro let  Změna diverzity – Teorie přerušovaných rovnováh: periodicky se střídají období stagigeneze a evoluční aktivity Po vzniku nové adaptivní zóny (v geologickém časovém měřítku) následuje zrychlená divergentní kladogeneze (= adaptivní radiace, = explozívní evoluce). Vznik mnoha vývojových linií (část se rozvíjí, část vymírá)

15 EVOLUCE EKOSYSTÉMŮ makroevoluce z ekologického hlediska Každý druh je součástí ekosystému – ekologické vazby s jinými druhy Stupně vývoje ekosystémů 1. Zmlazení ekosystému – po zhroucení starého ekosystému (rozsáhlé horotvorné procesy, dopady kosmických těles) -vymírání specializovaných druhů -urychlený vývoj nových forem -divergence vývojových linií -adaptivní radiace -konvergence nepříbuzných forem života -převaha jednoduchých ekologických vztahů (potrava – spotřebitel) -menší počet druhů

16 2. Vyzrávání ekosystému – při stabilizaci abiotických složek se stabilizuje i biotická složka ekosystému - komplikují se vztahy mezi druhy (např. vznik parazitace) - řada nových druhů - tempo vývoje se zpomaluje 3. Vrcholové stadium ekosystému - převaha specializovaných druhů - důsledkem specializace je nadměrný (excesivní) vývoj některých orgánů (krunýř, parohy), které původně sloužily k adaptaci, ale pak se stávají přítěží – vývojová degenerace

17 ČLOVĚK JAKO ZDROJ EVOLUČNÍCH ZMĚN Člověk dnes vnáší do přírodního výběru prvky, které mohou podstatně ovlivnit další evoluci:  rychle mění regionální i globální parametry biosféry a geosféry a tím rychle mění kritéria na výhodné a nevýhodné fenotypy (genotypy)  zvyšuje genetickou variabilitu zaváděním stále nových genotoxinů (mutagenů)  přímo zasahuje do genomu řady druhů a potenciálně i svého vlastního  potenciálně může uvolnit takové množství energie (nukleární), které by znamenalo podstatnou změnu organizovanosti živých soustav

18 Artur C. Clarke odhady pro 21. století: první klonování lidské bytosti, o němž se doví široká veřejnost jednu z metropolí třetího světa zničí jaderná bomba 2020 – umělá inteligence dosahuje úrovně lidského mozku, od této chvíle existují na Zemi 2 formy inteligence, ta nová se bude zdokonalovat daleko rychleji, než by to umožnil přirozený biologický vývoj


Stáhnout ppt "EVOLUCE teorie o historickém vývoji života, zabývá se vznikem, štěpením a zánikem jednotlivých vývojových linií života a mechanismy jejich regulace úrovně."

Podobné prezentace


Reklamy Google