NkB - WordPress.com

Livets uppkomst
Från BB till den ständiga
kampen för överlevnad
Universum
• Universum började
att expandera för
ca 13.7 miljarder år
sen.
• Densiteten och
temperaturen var
enorm, då all energi
fanns samlad på en
plats.
Big bang
• När utvidgningen startade var det
varmt och ljust, men mycket fort
började temperaturen att sjunka.
Big bang
• När utvidgningen startade var det
varmt och ljust, men mycket fort
började temperaturen att sjunka.
• Kvarkarna kunde börja attraheras av
varandra och bilda protoner &
neutroner. Elektroner och fotoner
existerade redan.
Big bang
• När utvidgningen startade var det
varmt och ljust, men mycket fort
började temperaturen att sjunka.
• Kvarkarna kunde börja attraheras av
varandra och bilda protoner &
neutroner. Elektroner och fotoner
existerade redan.
• Efter 100 sekunder var det 1 000 000
0C varmt.
• Neutroner och protoner kunde då slås
samman till Heliumkärnor.
• Neutroner och protoner kunde då slås
samman till Heliumkärnor.
• Efter 100 000 år var universum några
grader varmt och då kunde inte
elektroner och protoner längre stå
emot den elektriska attraktionen
mellan positiv och negativ laddning.
• Neutroner och protoner kunde då slås
samman till Heliumkärnor.
• Efter 100 000 år var universum några
grader varmt och då kunde inte
elektroner och protoner längre stå
emot den elektriska attraktionen
mellan positiv och negativ laddning.
• Detta gav upphov till de första
Väteatomerna.
• Strålningen som frigavs från gasen efter Big
Bang bildade den så kallade ”Kosmiska
bakgrundstrålningen”.
Galaxer bildas
• På de ställen där gasen samlades lite
tätare kunde gravitationskraften
bidra till att gasen bildade lokala
gasmoln.
Galaxer bildas
• På de ställen där gasen samlades lite
tätare kunde gravitationskraften
bidra till att gasen bildade lokala
gasmoln.
• 10 000 000 år efter big bang började
de första att bildas.
Galaxer bildas
• På de ställen där gasen samlades lite
tätare kunde gravitationskraften
bidra till att gasen bildade lokala
gasmoln.
• 10 000 000 år efter big bang började
de första att bildas.
• Vår galax, Vintergatan, är ca 10
miljarder år gammal och innehåller
minst 100 miljarder stjärnor.
Galaxer bildas
• På de ställen där gasen samlades lite tätare
kunde gravitationskraften bidra till att
gasen bildade lokala gasmoln.
• 10 000 000 år efter big bang började de
första att bildas.
• Vår galax, Vintergatan, är ca 10 miljarder
år gammal och innehåller minst 100
miljarder stjärnor.
• Universum har minst lika många galaxer
som vintergatan har stjärnor.
Stjärnor
• Ett mörkt gasmoln kan ombildas till en
stjärna.
Stjärnor
• Ett mörkt gasmoln kan ombildas till en
stjärna.
• Atomernas potentiella energi kan
omvandlas till rörelseenergi, av den
värmen som uppstår kan molnet börja
lysa svagt.
Stjärnor
• Ett mörkt gasmoln kan ombildas till en
stjärna.
• Atomernas potentiella energi kan
omvandlas till rörelseenergi, av den värmen
som uppstår kan molnet börja lysa svagt.
• När temperaturen stiger till flera miljoner
grader kan protoner slås ihop och bilda
helium (fusion).
Stjärnor
• Ett mörkt gasmoln kan ombildas till en
stjärna.
• Atomernas potentiella energi kan
omvandlas till rörelseenergi, av den värmen
som uppstår kan molnet börja lysa svagt.
• När temperaturen stiger till flera miljoner
grader kan protoner slås ihop och bilda
helium (fusion).
• Molnet börjar då att glöda och en stjärna
har bildats.
En stjärnas födsel
• Spridd gas och
stoft
(Främst vätgas) 
• Lägesenergi hos
atomerna 
En stjärnas födsel
• Spridd gas och
stoft
(Främst vätgas) 
• Moln (mörkt) 
• Lägesenergi hos
atomerna 
• Rörelseenergi 
(tar flera miljoner
år)
En stjärnas födsel
• Spridd gas och
stoft
(Främst vätgas) 
• Moln (mörkt) 
• Protostjärna
(lyser svagt) 
• Lägesenergi hos
atomerna 
• Rörelseenergi 
(tar flera miljoner
år)
• Kärnreaktioner
startar 
(kärnenergi
frigörs)
En stjärnas födsel
• Spridd gas och stoft
(Främst vätgas) 
• Moln (mörkt) 
• Protostjärna
(lyser svagt) 
• Glödande gasmoln
• Lägesenergi hos
atomerna 
• Rörelseenergi 
(tar flera miljoner år)
• Kärnreaktioner
startar 
(kärnenergi frigörs)
• Strålningsenergi och
värme
Stjärnor förändras
• När en stjärna har förbrukat sitt
förråd av väte så börjar den att
omvandla helium till kol och syre, samt
syre till magnesium.
Stjärnor förändras
• När en stjärna har förbrukat sitt
förråd av väte så börjar den att
omvandla helium till kol och syre, samt
syre till magnesium.
• När allt kärnmaterial är slut blir
stjärnan instabil och faller sönder
samt krymper och svalnar.
Supernovor
• Då en riktigt stor och tung stjärna
håller på att slockna omvandlas den
först till en superjätte.
Supernovor
• Då en riktigt stor och tung stjärna
håller på att slockna omvandlas den
först till en superjätte.
• I dess inre bildas tunga ämnen som:
Mg, Ki, Fe och Ni. Tyngre ämnen än så
kan inte bildas genom
kärnsammanslagning.
Supernovor
• Då en riktigt stor och tung stjärna håller
på att slockna omvandlas den först till en
superjätte.
• I dess inre bildas tunga ämnen som: Mg, Ki,
Fe och Ni. Tyngre ämnen än så kan inte
bildas genom kärnsammanslagning.
• När kärnförrådet har tagit slut så dras
stjärnans inre ihop sig och kollapsar i form
av en supernova explosion.
Supernova explosion
• I någon vecka lyser den extra starkt
och kastar ut stora mängder materia i
universum.
Supernova explosion
• I någon vecka lyser den extra starkt
och kastar ut stora mängder materia i
universum.
• Det är nu de tyngsta ämnena som uran
kan bildas av det stora energimängd
som frigörs.
Supernova explosion
• I någon vecka lyser den extra starkt
och kastar ut stora mängder materia i
universum.
• Det är nu de tyngsta ämnena som uran
kan bildas av det stora energimängd
som frigörs.
• Det utspridda materialet bildar med
tiden nya stjärnor.
Supernova explosion
• I någon vecka lyser den extra starkt och
kastar ut stora mängder materia i
universum.
• Det är nu de tyngsta ämnena som uran kan
bildas av det stora energimängd som
frigörs.
• Det utspridda materialet bildar med tiden
nya stjärnor.
• En genomsnittlig järnatom i en
människokropp har genomgått 4 supernova
explosioner.
Jordens bildning
• Bildades för ca 4,6
miljarder år sen.
• Bildades av stoff
som blev över då
solen skapades.
Jordens atmosfär
• Jorden var ursprungligen mycket het
och saknade atmosfär.
• Med tiden svalnade jordskorpan och
gaser läckte ut från jordens inre.
Jordens atmosfär
• Jorden var ursprungligen mycket het
och saknade atmosfär.
• Med tiden svalnade jordskorpan och
gaser läckte ut från jordens inre.
• Denna tidiga atmosfär bestod av
Kväve, Koldioxid och Vattenånga.
• Syre och ozonlager saknades helt.
Liv uppstår
• Trotts dessa bistra förhållanden
kunde liv uppstå.
Liv uppstår
• Trotts dessa bistra förhållanden
kunde liv uppstå.
• Det bestod av bakterier som kunde
nyttja svavelväte för att utvinna
energi.
Liv uppstår
• Trotts dessa bistra förhållanden kunde liv
uppstå.
• Det bestod av bakterier som kunde nyttja
svavelväte för att utvinna energi.
• För ca 3,6 miljarder år sen uppstod
cyanobakterier som hade klorofyll och
kunde utnyttja solljus och samtidigt bilda
syrgas.
Fotosyntesen
• Då fotosyntesen uppstod tillfördes
ännu mera syrgas till atmosfären och
de liv som inte tålde syrgas dog ut
eller tvingades till syrefria områden.
Fotosyntesen
• Då fotosyntesen uppstod tillfördes
ännu mera syrgas till atmosfären och
de liv som inte tålde syrgas dog ut
eller tvingades till syrefria områden.
• Tack vare syrgasen (O2) kunde
ozonlagret (O3) bildas.
Fotosyntesen
• Då fotosyntesen uppstod tillfördes ännu
mera syrgas till atmosfären och de liv som
inte tålde syrgas dog ut eller tvingades till
syrefria områden.
• Tack vare syrgasen (O2) kunde ozonlagret
(O3) bildas.
• Detta medförde att liv på land blev möjligt
och de första växterna som kom upp gjorde
det för ca 470 miljoner år sen.
Förutsättningar för liv
• Temperatur- Vi är på ett lagom
avstånd från solen för att vatten ska
finnas i alla former.
Förutsättningar för liv
• Vatten- Spelar en avgörande roll för
livets utveckling. Är det för torrt kan
inte de kemiska reaktionerna ske, vi
människor består till 70% av vatten.
På jorden är temperaturen tillräcklig
för att hålla vatten i flytande form
och gravitationen är tillräcklig för att
hålla vattenångan kvar.
• Kol- I allt levande på jorden hittar
man kol. Tillgången beror främst på
att det finns koldioxid i atmosfären.
Detta binds upp i biomassa genom
fotosyntesen och vid förbränning
återgår det som koldioxid till luften.
• Syre- Alla djur behöver syre för att
förbränna sin föda. Luften innehåller
ca 21% syrgas, på andra planeter
finns det knappt alls.
Vad är liv?
• För att något ska räknas som levande
krävs det att de har förmåga till
ämnesomsättning, självreglering och
fortplantning.
Vad är liv?
• Det levande indelas i 5 stycken riken:
–
–
–
–
–
Bakterier
Protister
Svampar
Växter
Djur
Kampen för överlevnad
• Alla organismer har en reproduktiv
förmåga att få fler avkommor än vad
som kommer att överleva.
Kampen för överlevnad
• Alla organismer har en reproduktiv
förmåga att få fler avkommor än vad
som kommer att överleva.
• Alla levande organismer strävar efter
att få energi och använda den på ett
effektivt sätt.
Kampen för överlevnad
• Alla organismer har en reproduktiv
förmåga att få fler avkommor än vad som
kommer att överleva.
• Alla levande organismer strävar efter att
få energi och använda den på ett effektivt
sätt.
• De som är bäst på att tillgodogöra sig och
använda energin är de som kommer att
överleva.
• Genom att använda sig av olika
strategier kan växter och djur leva på
olika sätt för att öka sina chanser att
överleva:
•
•
•
•
•
•
Konkurrens
Spridningsförmåga (längd & snabbhet)
Storlek
Konsument eller producent
Rovdjur eller växtätare
Parasit eller nedbrytare
Evolutionsteorin
• De aminosyror som bildades för 3,5
miljarder år sen har utvecklats
oerhört mycket sedan dess.
Evolutionsteorin
• De aminosyror som bildades för 3,5
miljarder år sen har utvecklats
oerhört mycket sedan dess.
• Allt liv består av aminosyror och det
är dessa som utgör våra gener och
DNA och det finns i stort sett
oändligt med varianter av gener som
några få aminosyror kan bygga upp.
Evolution – Gener & DNA
• I alla levande organismer byggs
protein upp av ca 20 aminosyror. Då
dessa byggs i en viss ordning bildas
ett visst protein. I en människocell
finns det över 10 000 olika protein.
Evolution – Gener & DNA
• I alla levande organismer byggs
protein upp av ca 20 aminosyror. Då
dessa byggs i en viss ordning bildas
ett visst protein. I en människocell
finns det över 10 000 olika protein.
• Gener är ett område i vårt DNA som
anger vilken typ av protein som ska
bildas.
Evolution – Gener & DNA
• I alla levande organismer byggs protein upp
av ca 20 aminosyror. Då dessa byggs i en
viss ordning bildas ett visst protein. I en
människocell finns det över 10 000 olika
protein.
• Gener är ett område i vårt DNA som anger
vilken typ av protein som ska bildas.
• Protein bestämmer sedan hur vi kommer
att se ut eller fungera t ex ögonfärg,
immunförsvar, kroppslängd mm
Kromosomer
• Generna finns samlade i vårt DNA i
olika kromosomer.
Kromosomer
• Generna finns samlade i vårt DNA i
olika kromosomer.
• Vi har 23 par kromosomer, totalt 46
stycken. Detta innebär att vi har två
varianter av varje gen.
Kromosomer
• Generna finns samlade i vårt DNA i
olika kromosomer.
• Vi har 23 par kromosomer, totalt 46
stycken. Detta innebär att vi har två
varianter av varje gen.
• Hälften av våra gener har vi ärvt från
vardera förälder, men ofta är det
bara den ena av de två generna som
bestämmer vilket anlage det blir.
Kromosompar kan liknas vi två
bokhyllor med olika områden där
bestämda gener finns.
• Varje gen kan ses som
en bok med information
om vilket protein som
ska bildas av vissa
aminosyror.
• Varje gen kan ses som
en bok med information
om vilket protein som
ska bildas av vissa
aminosyror.
• Vi har alltid två böcker
för samma protein men
de kan ha olika
författare och därmed
lite olika innehåll.
• Varje gen kan ses som
en bok med information
om vilket protein som
ska bildas av vissa
aminosyror.
• Vi har alltid två böcker
för samma protein men
de kan ha olika
författare och därmed
lite olika innehåll.
• Därför kan du ha
pappas humör, mammas
öron och farfars näsa…
Den moderna evolutionsteorin
• 1858 lade Charles Darwin fram teorin
om evolution genom naturligt urval.
• Detta är grunden till den syn vi har på
evolution idag.
Den moderna evolutionsteorin
• Det finns 3 stöttestenar i modern
evolutionsbiologi:
– Variation
– Ärftlighet
– Selektion
Variation
• Alla individer i en population har viss
variation av sina anlag men är i stort
sett lika varandra, men alla är ändå
unika.
• Här spelar genotyp (vilka gener
individen har) och fenotyp (hur
generna gör att individen ser ut) stor
roll.
Ny variation
• Ny variation uppstår då mutationer
inträffar. En mutation är en
förändring av DNA som beror på olika
slags störningar, t ex radioaktiv
strålning eller starkt solljus.
Ny variation
• Ny variation uppstår då mutationer
inträffar. En mutation är en
förändring av DNA som beror på olika
slags störningar, t ex radioaktiv
strålning eller starkt solljus.
• Förändringen är ofta neutral för
individen, dvs. att den har ingen
påverkan för hur väl individen kommer
att överleva.
Ny variation
• Ny variation uppstår då mutationer
inträffar. En mutation är en förändring av
DNA som beror på olika slags störningar, t
ex radioaktiv strålning eller starkt solljus.
• Förändringen är ofta neutral för individen,
dvs. att den har ingen påverkan för hur väl
individen kommer att överleva.
• Mindre ofta är den skadlig eller rent av
dödlig för individen, ofta föds den död
eller steril.
• Sällan är förändringen till nytta för
individen men om den är det och det
passar med den miljö som individen
lever i kan anlaget vara till nytta och
kommer att spridas vidare till nästa
generation.
• Detta med att spridas till nästa
generation leder oss till 2:a
grundpelaren: ärftlighet
Ärftlighet
• För att evolutionära förändringar ska
kunna ske så måste egenskaperna vara
ärftliga.
• Att ett djur tappar ett ben medför
inte att dess ungar kommer att födas
utan det benet. Lika lite som att en
bodybuilders barn skulle födas med
massor av muskler.
Ärftlighet
• Avkomman kommer att likna sina
föräldrar som ett resultat av att de
har delvis samma gener som kommer
till uttryck.
• Vilka gener som kommer till uttryck
avgörs av genens egenskaper. Gener
kan uppträda som dominans, recessivt
eller co- dominans.
Dominanta anlag
• Dominanta gener bestämmer över den
andra genen hur fenotypen kommer
att se ut. T ex genen för brun
ögonfärg bestämmer över genen för
blå ögonfärg om en individ har båda
generna.
Dominanta anlag
• Individen har genotypen
(genuppsättning) brun & blå, men
fenotypen (hur den ser ut) är brun.
Så man kan inte titta på individen och
se att anlag för blå ögonfärg finns.
Recessiva anlag
• Anlag som är av en recessiv karaktär
kommer inte till uttryck så länge det
finns en dominant gen för samma
anlag. Ska man få blå ögonfärg så
måste båda generna för ögonfärg vara
genen för blått.
Co- dominans
• Det är långt ifrån alla gener som är
dominanta eller recessiva, många gener
samarbetar för att gemensamt avgöra hur
ett anlag kommer att se ut.
• Det blir en typ av blandning mellan de olika
generna. T ex anlag för röd och vit blomma
kan tillsammans ge rosa blommor.
Miljöpåverkan
• Den yttre miljön påverkar vilken
genomslagskraft generna får.
• Detta leder till en koppling mellan
genotyp och fenotyp.
• En viss gen för ett anlag är inte
determistisk, utan beror på den yttre
miljön.
Anpassning
• Den 3:e pelaren är anpassning, eller
selektion genom naturligt urval.
Anpassning
• Djurs beteenden får stort utslag. Hur
de gör när de vill para sig, vad de äter
och vars de lever är exempel på
beteenden som gör att arter kan
utvecklas på olika sätt.
Anpassning
• De som är bäst lämpade att klara sig i
en viss miljö, vid en viss tid med vissa
gener är de som har störst chans att
överleva.
Selektion
• Den naturliga selektionen kan också
ange en riktning för hur arten
kommer att utvecklas, detta kan lätt
åskådliggöras inom hundavel.
Selektion
• Riktad selektion – En viss utveckling
ger ökad fitness. Tuffare vakthundar.
Selektion
• Intermediär selektion – Mitten
alternativet ger bäst fitness. En
familjehund som inte är för rädd eller
för aggressiv.
Selektion
• Konvergent selektion – Mitten
alternativet ger den sämsta fitness.
En vakthund som varken är rädd och
skäller eller aggressiv och anfaller.
Bevis för evolution
• Djuravel och växtförädling är kanske
de mest påtagliga bevisen för
evolution.
Bevis för evolution
• Även Darwin använde detta som
argument och menade att om
människan kan så måste väl också Gud
och Moder natur kunna göra det.
Bevis för evolution
enligt modern forskning
• Fossil – Forskare har hittat
övergångsformer och länkar mellan
olika djurgrupper. Exempelvis
fyrfotafisken och urfågeln.
Bevis för evolution
enligt modern forskning
• Jämförande anatomi – Vissa delar av
t ex skelett hos olika djurgrupper har
ett gemensamt ursprung, men med
tiden olika användningsområden.
Bevis för evolution
enligt modern forskning
• Embryologi – Olika djurarter är
mycket olika som vuxna men på
embryo stadium är de slående lika och
genomgår samma utvecklingsstadier.
Bevis för evolution
enligt modern forskning
• Biokemi – Jämförelse av DNA i
mitokondrier kan avslöja släktskap.
Om man känner till med vilket
intervall mutationer sker i Cytokrom
C som alla organismer har i
andningskedjan kan man få en
uppfattning om när arter skiljdes åt.