Hur arter uppstår, lever och försvinner Evolution Hur arter uppstår, lever och försvinner

Idéhistoria Aristoteles 384-322 f.kr Carl von Linné 1707-1778 Georges de Buffon 1707-1788 Jean Babtiste Lamarck 1744-1829

De fem rikena Växter Svampar Djur Bakterier och arkéer Protister

Idéhistoria Cuvier Malthus Lyell Alfred Wallace 1823-1913 Charles Darwin 1809-1882

Geologi

Geologi

Galapagos

Artificiellt urval

Resurserna är begränsade

Naturligt urval Inom varje art finns variation Varje individ är unik I livsmiljön råder konkurrens Fortplantning urval De bäst anpassade individerna har störst överlevnadschans De som överlever fortplantar sig deras avkomma ärver de ”bra ” egenskaperna. Detta leder till en anpassning till miljön

Mikroevolution och makroevolution Mikroevolutionära skeenden förklarar hur arter bildas och utvecklas Begrepp: variation, naturligt urval, re-produktionsbarriärer anpassningar, populationer Makroevolution behandlar hur olika huvudgrupper av organismer uppstått Begrepp: utdöenden, artbildning, biogeografisk utbredning Makroevolutionen förklaras till stor del av mikroevolution

Artbegreppet Morfologisk art Definierade efter deras morfologi (utseende) Brister, en art kan se mycket olika ut, olika fenotyper Flesta arter har dock särskiljts efter morfologiska skillnader Biologisk art Population eller grupper av populationer som kan para sig och få fertil avkomma Fungerar inte på asexuella arter Fungerar inte på utrotade arter

Populationsbegreppet Alla individer av en art som lever i ett område och har möjlighet att reproducera sig med varandra sägs tillhöra samma population Dvs de individer mellan vilka ett utbyte av gener sker

Samma art?

Förutsättningar för evolution Olika ärftliga egenskaper hos individer som ger Olika livsduglighet (fitness) De individer som bär på bäst kombinationerna av gener (är bäst anpassade till miljön) ger i genomsnitt upphov till en större avkomma vilket gör att Deras gener blir vanligare

Fitness Olika livsduglighet kan omfatta beteenden tolerans färg form etc Alla egenskaper som kan påverka den egna avkommans storlek och reproduktivitet

Förutsättningar för evolution Olika ärftliga egenskaper hos individer som ger Olika livsduglighet (fitness) De individer som bär på bäst kombinationerna av gener (är bäst anpassade till miljön) ger i genomsnitt upphov till en större avkomma vilket gör att Deras gener blir vanligare

Orsaker till mikroevolution Genetisk drift Flaskhalseffekten Pionjäreffekten Genflöde Mutationer Ej slumpvis parning Naturlig selektion

Flaskhalseffekten

Flaskhalseffekten

Pionjäreffekten

Urvalet (selektionen) Bland de kombinationer av gener som finns hos olika individer finns alltid skillnader i livsduglighet. De individer som har bäst genkombinationer ger upphov till en större fertil avkomma i genomsnitt De gener som de bär på blir vanligare i populationen

Björkmätare- exempel på naturligt urval

Björkmätare

Olika former av naturligt urval Riktat urval -ger anpassningar till förändrad miljö Stabiliserande urval -sker i stabil miljö Diversifierande urval Sexuell selektion

Tre typer av urval Riktat urval Stabiliserande urval Diversifierande urval

Sexuell selektion Guppyhanne Fitness? Sjöelefanthanne Fitness? Påfågelshanne Fitness?

Livets ursprung Var? Hur? Hällkar? Djuphavsvulkaner Sprickor i berggrunden Hur? Informationsöverföring mellan generationer (arv) eventuellt DNA molekyler

Millers experiment

Mikroevolution Evolutionen verkar på individnivå Det är dock populationer som evolverar, inte individer. Den totala mängden gener i en population kallas populationens genpool. Evolution sker då frekvensen av alleler i en population förändras (mikroevolution)

Orsaker till mikroevolution Genetisk drift Flaskhalseffekten Pionjäreffekten Genflöde Mutationer Ej slumpvis parning Naturlig selektion

Reproduktionsbarriärer- Artbildning

Prezygotiska barriärer Habitat isolering Tids isolering Beteende isolering Mekanisk isolering Gamet isolering

Postzygotiska barriärer Hybrid invaliditet Hybrid sterilitet Hybrid nedbrytning

Artbildning När reproduktionsbarriärer uppstår och populationen följer en ny evolutionär väg. geografisk isolering (reproduktiv isolering) kombinerad med riktat urval Dvs att två populationer går skilda vägar och sparar på olika alleler hybridisering (främst mellan växter) polyploidicering (kromosomtals fördubblingar)

Arvet Det mesta är ärftligt, till större eller mindre del, till och med beteenden är delvis ärftliga förvärvade egenskaper går inte i arv halva arvet från vardera föräldern hos organismer med dubbel kromosomuppsättning

Arvet uttrycks i proteiner Transkription Translation DNA (Gener) mRNA Proteiner Replikation Ribosomer DNA i Dotterceller

Proteiner kan vara Strukturproteiner Antikroppar Enzymer muskelfibrer hår, naglar, klor, fjäll flageller Cellskelett Antikroppar i immunförsvaret Enzymer kemiska katalysatorer, ”kemikalie maskiner” som tillverkar ämnen celler behöver Transportproteiner pumpar i membraner mm

Men generna har små skillnader Vilket gör att proteinerna inte kan se riktigt likadana ut de heller. Några är mer effektiva, andra fungerar inte alls. Det räcker vanligen att man har en fungerande gen (av två) för att tillräckligt mycket protein ska kunna bildas

Förändringar i generna uppkommer genom mutationer Inom populationer finns flera olika varianter av samma gen, olika alleler De olika allelerna ger proteiner med samma funktion, men de skiljer sig i alltid lite i sin effektivitet Tex förmåga att producera ögonpigment, tillväxtfaktorer, etc.

Homolga organ har samma ursprung, men olika funktioner primathand, fågelvinge

Analoga organ Har olika ursprung men samma funktioner Fågelvinge, insektsvinge

Rudimentära organ Organ som funnits hos en föregångare men ej tillbakabildats fullständigt då de förlorat sin funktion T ex rester av bakben hos valarter och ormarter

Det har funnits fler arter Idag finns troligen mellan 5 och 50 miljoner arter Det motsvarar cirka 1 % av de arter som har levat i historisk tid Många utdöda arter representerar former av organismer som ligger mellan de arter som lever idag (mellanformer)

Utdöenden Normalt har mellan 2 och 5 familjer dött ut under 1 miljon år 250 mås, 90% av alla arter 65 mås, 75 % av alla arter Ger lediga nischer, snabb utveckling av nya arter som utnyttjar lediga resurser Idag är utdöendetakten högre än någonsin!!!

Samevolution Arter som lever nära varandra påverkar varandras utveckling rovdjur/ bytesdjurinteraktioner blomväxt/ pollinatörinteraktioner