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
Idéhistoria
Cuvier
Malthus
Lyell
Charles Darwin
1809-1882
Alfred Wallace
1823-1913
Galapagos
Resurserna är begränsade
Naturligt urval
Inom varje art finns variation
Varje individ är unik
I livsmiljön
råder
konkurrens
Fortplantning
urval
De som överlever fortplantar sig
deras avkomma ärver de ”bra ”
egenskaperna. Detta leder till en
anpassning till miljön
De bäst anpassade individerna
har störst överlevnadschans
Mikroevolution och
makroevolution
• Mikroevolutionära
skeenden förklarar hur
arter bildas och utvecklas
• Begrepp: variation,
naturligt urval, reproduktionsbarriärer
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
Livets ursprung
• Var?
– 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
Flaskhalseffekten
Flaskhalseffekten
Pionjäreffekten
Orsaker till mikroevolution
• Genetisk drift
– Flaskhalseffekten
– Pionjäreffekten
•
•
•
•
Genflöde
Mutationer
Ej slumpvis parning
Naturlig selektion
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?
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
DNA
(Gener)
mRNA
Replikation
DNA i
Dotterceller
Translation
Proteiner
Ribosomer
Proteiner kan vara
• Strukturproteiner
–
–
–
–
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
