Evoluce člověka Marie Černá

Prezentace na téma: "Evoluce člověka Marie Černá"— Transkript prezentace:

1 Evoluce člověka Marie Černá
Přednáška No 530-V

2 „Nothing in biology makes sense except in the light of evolution.“
Theodosius Dobzhansky

3 Časové schéma evoluce Prekambriální éra
před 4.0 x 109 před 2.5 x 109 před 4.6 x 109 před 3.5 x 109 před 1.5 x 109 před 15 x 109 první buňky S DNA první savci mnohobuněční eukaryota prokaryota jednobuněční eukaryota

4 Časové schéma evoluce Paleozoikum - prvohory (superkontinent Pangea)
před 500 miliony – rostliny, houby, živočichové osidlují zemi/souši (kambrium) Mezozoikum - druhohory = “perioda dinosaurů” před 250 miliony – první savci Kenozoikum (po vymření dinosaurů) před 50 miliony – většina savců před 5 miliony – oddělení člověka od primátů

5 Časové schéma lidské evoluce
Homo ergaster

6 Časové schéma lidské evoluce
před 35 miliony – hominidi (orangután, gorila): antropoid Aegyptopithecus před 5-7 miliony - oddělení člověka a lidoopů od primátů - hominini (šimpanz) před 4 miliony – opičí muž: Australopithecus před 2.4 miliony – člověk zručný: Homo habilis před 1.9 miliony – člověk pracující: Homo ergaster před 1.8 miliony – člověk zpřímený: Homo erectus před 0.5 miliony – archaický Homo sapiens před miliony – Homo neanderthalensis před 0.2 miliony – Homo sapiens

7

8 Důležité znaky lidské evoluce
Velikost mozku Australopithecus 400cm3 = Homo sapiens 1 300cm3 Tvar čelisti - zkrácení a ustupování čelisti = zploštění obličeje, vystoupení brady, změna chrupu Vzpřímený postoj, chůze po dvou - změny na kostře Zmenšování rozdílu ve velikosti mezi pohlavími větší váha samce než samice: goril 2x = lidí 1,2x Změny v sociálním životě monogamie s dlouhodobými svazky mezi partnery – delší péče o děti umožňuje lepší učení a složité vzorce chování

9 Tři teorie vzniku moderního člověka
Multiregionální teorie – Moderní člověk se vyvinul v mnoha částech světa z regionálních potomků Homo erectus, kteří se rozšířili z Afriky před 1 až 2 miliony lety. Teorie vzniku z jednoho centra (“mimo Afriku”) – Pouze afričtí potomci Homo erectus, kteří se rozšířili z Afriky před 0.1 miliony let, dali vznik všem různorodým populacím moderního člověka. Všichni ostatní regionální potomci Homo erectus, včetně neandertálců, vyhynuli, aniž by přispěli ke genetickému poolu moderního lidstva. Intermediární teorie - Moderní člověk může být výsledkem jak migrace mimo Afriku, tak mít nějaký genetický podíl z neafrických archaických skupin.

10 Multiregionální teorie vzniku moderního člověka
před 1-2 miliony

11 Teorie vzniku moderního člověka z jednoho centra
před

12 Důkaz teorie vzniku z jednoho centra
divergence mitochondriální DNA větší genetická diverzita u afrických populací srovnání DNA z Y chromozomů

13 Chromozomy člověka a šimpanze

14 Tři hlavní etapy kulturní evoluce
První etapa začala kočovníky, kteří lovili a sbírali jídlo na afrických stepích před 2 miliony lety. Vyráběli nástroje, organizovali prvobytně pospolné činnosti a rozdělovali práci. Druhá etapa nastala s rozvojem zemědělství v Africe, Eurasii a v Americe asi před lety. Společně se zemědělstvím přišlo trvalé osidlování a první města. Třetí etapa byla průmyslová revoluce, která začala v 18. století. Po celou tuto kulturní evoluci jsme se biologicky nezměnili v žádném významném směru. Naše know-how není uchováno v našich genech, ale v kumulativním produktu stovek generací daném lidskou zkušeností, předávaném skrze rodiče, učitele, knihy, a v nejposlednější době elektronickými prostředky.

15 Evoluce člověka a moderní medicína
Vysvětlení vzniku civilizačních chorob: Obezity Poruch imunity – alergie autoimunita nádory - leukémie

16 Pravěký člověk V úzkém kontaktu s přírodou Častá změna obydlí
Vystaven častým infekčním stimulům (infekce nejčastější příčina úmrtí) - Vysoká fyzická aktivita - Střídání období sytosti s obdobím hladu

17 Evoluce člověka a moderní medicína
Vyselektování mutací recesivních chorob mechanizmem výhody heterozygotů: Cystická fibróza – odolnost k průjmovým onemocněním způsobených bakteriálními enterotoxiny (lepší přežití v období epidemie cholery) – internalizační receptor (rezistence k salmonelózám)

18 Cystická fibróza Mutace a jejich původ: Keltský G551D Nordický F508del
Slovanský CFTRdele2,3 2143delT Středomořský G542X N1303K fénický G542X Ashkenazi-židovský W1282X kbC-T

19 Cystická fibróza Historické osídlení střední Evropy:
Keltové – 4. století n.l. Germáni století n.l. Slované století n.l. Obyvatelé středomoří Féničané od 2. tisíciletí př.n.l. Ashkenazi-Židé středověk

20 Cystická fibróza nejčastější fatální autozomálně recesivní choroba u dětí v bělošské populaci incidence 1 : novorozencům frekvence přenašečů 1 : 25 jedincům Příčinný gen CFTR byl objeven na základě pozičního klonování v roce 1989.

21 Cystická fibróza – způsobena mutacemi v genu CFTR, na chromozomu 7q31, který kóduje chloridový kanál → abnormální přenos elektrolytů a vody přes apikální membrány epitelu, protein zahrnuje 5 domén: 2 MSD – membrane spanning domain 2 NBD – nucleotide binding (ATP) domain 1 R – regulating domain s četnými fosforylačními místy

22 Cystická fibróza

23 Cystická fibróza gen CFTR = Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator Mutace a jejich frekvence: F508del = ∆F508 – 70% (88-45%) všech alel 50% všech pacientů – homozygoti 40% všech pacientů – heterozygoti 10% všech pacientů – jiné alely 7 mutací – častější než 0,5% > 1000 mutací – velmi vzácné

24 Cystická fibróza Fenotypy – klinický obraz
chronická obstrukční plicní nemoc insuficience exokrinního pankreatu -∆F508 mekoniový ileus (u 10-20% novorozenců) kongenitální bilaterální absence vas deferens Diagnóza – ↑ elektrolytů v potu Cl-  60 mmol/l (Na+  70 mmol/l) Novorozenecký skríning – ↑ trypsinu v krvi jedná se o imunoreaktivní trypsin

25 Incidence diabetu 1. typu v Evropě

26

27

28

29 Zdroj Patterson CC, Dahlquist GG, Gyürüs E, Green A, Soltész G; EURODIAB Study Group: Incidence trends for childhood type 1 diabetes in Europe during and predicted new cases : a multicentre prospective registration study. Lancet. 2009, vol. 373, no. 9680,

30 Literatura Biologie Neil A. Campbell, Jane B. Reece
Computer Press, a.s., 2006, 2008 Pátá část: Evoluční historie biologické diverzity 34 Evoluce obratlovců a diverzita: Primáti a evoluce člověka stránky 707 – 715