Paraziti vs. pohlavní množení. Koevoluce v rámci jedné populace vs. geografická mozaika Migrace a extinkce Potřebná variabilita je zajištěna: mutacemi.

Prezentace na téma: "Paraziti vs. pohlavní množení. Koevoluce v rámci jedné populace vs. geografická mozaika Migrace a extinkce Potřebná variabilita je zajištěna: mutacemi."— Transkript prezentace:

1 Paraziti vs. pohlavní množení

2 Koevoluce v rámci jedné populace vs. geografická mozaika Migrace a extinkce Potřebná variabilita je zajištěna: mutacemi rekombinacemi pohlavní rozmnožování

3 Bdelloid rotifers asexual 40 million years diversify into 360 species gene diversity in 4 species vs sexual rotifers (Welch and (Meselson 2003)

4 Nevýhody pohlavního množení Rozpad osvědčených genových kombinací v důsledku pravidelné rekombinace. Pomalejší tempo množení: meioza je pomalejší než mitoza, polovina populace jsou samečci..

5 Cost of Meiosis -- Maynard Smith (1978)

6

7

8 Nevýhody pohlavního množení Rozpad osvědčených genových kombinací v důsledku pravidelné rekombinace. Pomalejší tempo množení: meioza je pomalejší než mitoza, polovina populace jsou samečci.. Vyhledávání partnera a páření je energeticky náročné a může zvyšovat riziko predace nebo přenosu infekcí. Vyžaduje větší velikost populací a koordinaci rozmnožovacího chování.

9 Teorie o významu pohlavního množení Tangled bank Vicar of Bray Red Queen Mutational accumulation Red Queen

10 Šance druhu na přežití se v průběhu jeho evoluce nezvyšuje, boj o přežití je stále stejně obtížný

11 The Red Queen — an animated, life-size chess piece — insists that they run, faster and faster. After a long period of exhausting running, Alice begins to complain: “Well, in our country,” said Alice, panting a little, “you’d generally get somewhere else—if you ran very fast for a long time, as we’ve been doing.” “A slow sort of country!” said the Queen. “Now here, you see, it takes all the running you can do, to keep in the same place. If you want to get somewhere else you must run at least twice as fast as that!” The Red Queen Hypothesis Proposed by Leigh Van Valen, with help from Lewis Caroll, and Alice through the Looking Glass

12 Teorie o významu pohlavního množení Tangled bank Vicar of Bray Red Queen Mutational accumulation Red Queen Mutational accumulation

13 Vysoká mutační rychlost Nemožnost rekombinace Malé populace Vysoká rychlost kompenzačních mutací Sexual reproduction Velké populace + „purifying selection“ Muller’s ratchet (rohatka) Degradace genomu

14 Teorie o významu pohlavního množení Tangled bank Vicar of Bray Red Queen Mutational accumulation Red Queen Mutational accumulation

15 Stabilní, prediktabilní prostředí Nestabilní, proměnlivé prostředí Převládají nepohlavní klony Převládají pohlavně se množící populace Tangled bank (silná konkurence příbuzných) nebo Red Queen (husté populace - více parazitů) ?

16 Věk pohlavní dospělosti frekvence chiasmat Tangled bank vs. Red Queen

17 3n nepohlavně se množící hybrid 2n pohlavně se množící populace 95% Pohlavní množení jako prostředek „úniku“ před parazitysilnější parazitace nepohlavních klonů

18 3n nepohlavně se množící hybrid 2n pohlavně se množící populace 80%

19 Systém Microphallus vs. Potamopyrgus kastrace

20 Geographic mosaic theory of coevolution (John A. Thompson) H P H P H P Co-evolution in panmictic populations selection - adaptation (polymorphism) H P H P H P H P H P Co-evolution in geographic mosaics local adaptations (and maladaptations) vs. gene flow

21

22

23 Campeloma Partenogeneze Sexualita

24 asexual clones Potamopyrgus koevoluce: paraziti nejvíce napadají nejčastější genotyp v důsledku specifické adaptace (úspěšnější jsou v sympatrické kombinaci) trade-off: nejčastější genotyp je zároven nejméně odolný k parazitům (sympatrické a alopatrické kombinace mají stejnou úspěšnost) Úspěšnost infekce 1 mix 2 parazit sympatrické klon A B C D Xs alopatrické klon A B C D Xs Koevoluce vs. Trade off

25

26

27 Mating systems

28 Males as the less discriminating sex

29 “Don’t encourage him, Sylvia.”

30 Smysl pohlavního výběru?

31 traitPerformance fitness Natural Selection reproductive success Sexual Selection Fitness involves surviving and reproducing

32 Podstata pohlavního výběru Fisher: sexy sons (runaway efekt) Hamilton - Zuk: good genes Dědičná variabilita znaku Dědičná variabilita fitness lek paradox

33 Lek paradox ?