28.10.2014 Views

Herds / flocks / schools / groups

Herds / flocks / schools / groups

Herds / flocks / schools / groups

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Koevolúció<br />

Kölcsönös egymásra hatás fajok<br />

evolúciójában


Koevolúció<br />

• Gén-génért koevolúció<br />

• Specifikus koevololúció<br />

• Guild koevolúció (diffúz koevolúció)


Gén-génért modell - példa<br />

• Haszonnövények<br />

(rozs) és<br />

rozsdagombák<br />

(Puccinia graminis)


Gén-génért modell - rendszer<br />

RR<br />

rr<br />

VV<br />

Inkompatibilis Kompatibilis<br />

vv Kompatibilis Kompatibilis<br />

R domináns gén a gazdában, ami rezisztenciát okoz.<br />

r recesszív gén, ami fogékonnyá tesz.<br />

V domináns gén a patogénben, ami avirulensé tesz,<br />

v recesszív gén, ami virulenciát okoz.<br />

A rezisztencia és az avirulencia általában domináns.


Gén-génért modell – egyszerű kimenet<br />

• Valamilyen ciklikus dinamika, egy<br />

egyszerű fegyverkezési verseny<br />

• Ritka előny<br />

• Polimorfizmus


Nem minden a gén-génért modell<br />

• Zöld gabona levéltetü (Schizaphis<br />

graminum) és a búza kapcsolata<br />

(rezisztencia a nyálának bomlasztó<br />

hatására) 3 lókuszos<br />

• sarkantyúskabóca (Nilaparvata lugens)<br />

és a rizs kapcsolata sok génen alapul


Specifikus koevolúció<br />

• Szimbiózis<br />

• Eukarióták eredete<br />

• Specifikus pollinátorok (Yucca, füge)<br />

• Hangya – növény mutualizmus<br />

• Hangya – levéltetű mutualizmus


Szimbiózis<br />

• Autotrófikus<br />

• Tápanyag kiegészítés<br />

• Nitrogén fixáció<br />

• Emésztés elősegítése<br />

• Fényforrás


Autotrófikus szimbiózis<br />

• Óriás csőféreg + -proteobacteria<br />

• Zsákállatok + Prochloron<br />

• Zúzmók


Tápanyag kiegészítés szimbiózis<br />

• Levéltetvek + Buchnera aphidicola : az<br />

aminosav szegény növényi nedvekkel táplálkozó<br />

levéltetveknek aminosavakat szintetizál. Bakteriocytákban<br />

tárolják a baktériumokat.<br />

• Ember + E.coli v. Bacteroides


Nitrogén fixáció szimbiózis<br />

• Pillangósok + Rhizobia


Emésztés elősegítése szimbiózis<br />

• Termeszek bélrendszerében baktréiumok és<br />

archeák teszik lehetővé a cellulóz<br />

emésztést<br />

• Kérődzők is szimbiontákkal bontatják a<br />

cellulózt


Fényforrás szimbiózis<br />

• Anomalopidae családba<br />

tartozó lámpáshalak<br />

fényszervében<br />

Photobacterium állítja elő<br />

a fényt


Eukarióták eredete<br />

• Az organellumok endoszimbióták<br />

• Bakteriális eredetükre több bizonyíték is van (pl.<br />

kör alakú DNS)<br />

• A nukleáris genom – organellum koevolúció<br />

során a gének jelentős része a nukleáris genomba<br />

vándorolt át.<br />

• Ami nem az vagy a kettős membránon nem<br />

átvihető fehérje, vagy gyorsan szükséges az<br />

organellum máködéséhez.


Mitokondrium<br />

• -proteobacteria<br />

• Ősi eukarióta szerzemény, ami egyes<br />

esetekben (Giardia) elveszhet /<br />

csökevényes lehet


Elsődleges plasztisz<br />

• Cyanobaktériumból<br />

• Ilyen van a zöld<br />

növényekben, a vörös<br />

moszatokban és a<br />

glaukopytákban<br />

Eucapsis


Másodlagos plasztisz<br />

• Egy plasztisszal<br />

rendelkező eukarióta<br />

endoszimbiózisa egy<br />

másik eukarióta<br />

sejttel<br />

Cryptophyta


Specifikus pollinátorok Jukka


Jukka – Jukka moly I<br />

• Jukka moly porozza be a Jukkát.<br />

• Cserébe a termőbe (ováriumba) helyezik a<br />

petéiket. A termés biztosítja a fejlődő<br />

lárvák tápanyagszükségletét<br />

• Csak a kifejlődő (tehát megtermékenyített<br />

és megtartott) termésben fejlődhet ki a<br />

Jukka moly lárvája


Jukka – Jukka moly II<br />

• Amennyiben egy virágba sok petét raktak,<br />

úgy azt szelektíven abortálja<br />

• A moly próbál üres virágba petézni.<br />

Feromon jel mutatja, hogy melyik virágba<br />

lett már petézve<br />

• Y. filamentosa termésen kb. 4-12 hegnél<br />

volt az optimális a érés valószínűsége


Specifikus pollinátorok: füge


Hangya – növény mutualizmus<br />

• A hangya „otthon”<br />

kap<br />

• A növényt (Acacia)<br />

védik a<br />

növényevőktől,<br />

egyes esetekben a<br />

többi növénytől is


Hangya - levéltetvek<br />

• Cukros mézharmatot<br />

választanak ki a<br />

levéltetvek<br />

• Hangyák őrzik a<br />

levéltetveket<br />

• Általában nem<br />

specifikus


Mutualizmus<br />

• Interspecifikus segítségnyújtás<br />

• Folytonosság a kizsákmányolás és a<br />

mutualizmus között<br />

• Folytonosság az interspecifikus –<br />

intraspecifikus tengelyen


Szarvasmarha és a nyűvágó<br />

• A nyűvágó megeszi a<br />

kullancsokat a nagytestű<br />

kérődzőkről. És mivel<br />

nagy testű állaton van,<br />

így kényelmesen,<br />

biztonságban ehet.<br />

Mindenki jól jár.<br />

• Biztos?


Szarvasmarha és a nyűvágó<br />

• A madarak fülzsírt, bőrdarabkákat és nyílt<br />

sebekből vért esznek<br />

• Kedvelik a már vérrel telt kullancsokat<br />

• Nem kimutatható, hogy a kullancs szám<br />

csökkenne az emlősökön<br />

• A nyílt sebek száma viszont nő<br />

• Az emlősök próbálják elhajtani a<br />

madarakat


Guild koevolúció<br />

• Müller féle mimikri<br />

• Pollinátorok<br />

• Préda-predátor koevolúció<br />

• Kompetíció


Fegyverkezési verseny – Red Queen<br />

• „Folyamatosan<br />

szaladnom kell, hogy<br />

egyhelyben maradjak”


Makroevolúció


Makroevolúció<br />

• Magasabb taxonómiai csoportok evolúciója<br />

• „Egy homályos fogalom, ami elégséges<br />

fenotipikus változást jelent, amitől a<br />

leszármazási vonal egy új nemzettségbe<br />

vagy magasabb taxonómia csoportba fog<br />

tartozni” – Futuyama: Evolution


Makroevolúció fogalma<br />

• Mikroevolúció – makroevolúció<br />

• Gradualizmus – Pontozott egyensúly, nagy<br />

lépések<br />

• Kihalások és divergencia


Evolúciós visszafordulások<br />

• Röpképtelen rovar ősök -> Repülő rovarok<br />

-> Másodlagosan röpképtelen rovarok<br />

• Vízi emlősök „úszói”<br />

• Klonalitás növényeknél


Evolúciós visszafordulások<br />

tüdőtlenszalamandra-félék<br />

Nincs vízi lárva<br />

Van vízi lárva


Visszafordíthatatlan változások<br />

• Mitokondrium sejtszervecske (akkor is, ha a<br />

sejtlégzéshez nem kell, pl. Giardia, Trachipleistophora<br />

hominis, Entamoeba histolytica)<br />

• Szexuális szaporodás emlősökben<br />

(genetikai imprinting)<br />

• Szexuális szaporodás nyitvatermőkben


Mozaik evolúció<br />

• „Primitív” egy jelleg, ami ősi<br />

• „Fejlett” egy jelleg, amely levezetett<br />

• Minden faj ősi és levezetett bélyegek mozaikja.<br />

• Öt ujjúság például ősi jellemző (emberre<br />

jellemző); a fogatlan alsó álkapocs a békáknál<br />

meg levezetett bélyeg.<br />

• Nincs értelme primitívebb és fejlettebb<br />

élőlényekről beszélni.


Evolúciós mintázatok - egyedfejlődés<br />

• Graduális változás (pl. csőralak és méret)<br />

• Rekapituláció<br />

• Egyedivé válás<br />

• Heterokrónia<br />

• Allometria<br />

• Heterotópia<br />

• Összetettség növekedése / csökkenése


Rekapituláció<br />

• Ősi jelleg az ontogenezis során megjelenik.<br />

• 5 ujjúság csirkékben<br />

• Kopoltyúívek emlősöknél


Egyedivé válás<br />

• Fogak az evolúció során a hüllőkben<br />

tapasztalható uniformról egyedivé<br />

különülnek el (4 fajta fog az emlősökben)<br />

• Másodlagosan elveszhet, pl. delfineknél


Heterokrónia<br />

• Egyes egyedfejlődési<br />

események idejének és<br />

sebességének változása<br />

• Paedomorfózis (Axolotl)


Allometria<br />

• Egy élőlény különböző részeinek<br />

különböző mértékű növekedése<br />

• Denevérek szárnya<br />

• Ember feje a testhez képest kevéssé nő<br />

születés után. A láb viszont jóval többet.


Heterotópia<br />

• Egy fenotípusos karakter valahol máshol<br />

jelenik meg.<br />

• Kaktuszokban a szár fotoszintetizál<br />

• Liánoknál a szárból nőnek gyökerek<br />

• Sezamoidok mint kezdetleges csontok (pl.<br />

panda hüvelykujja)


Összetettség növekedése / csökkenése<br />

• Összetettség növelésére biztos sok példát<br />

tudunk<br />

• Az ősi virágokban sokkal több szirom,<br />

porzó és termő van<br />

• A halak koponyájában több csont<br />

• Ősi jellemző az 5 ujj, ami többször<br />

redukálódott (pl. lovak)


Evolúciós trend<br />

• Hasonló irányú, ismétlődő változás<br />

ugyanabban a leszármazási vonalban, vagy<br />

több leszármazási vonalban párhuzamosan<br />

• Kevesebb virágrész, magasabb<br />

kromoszómaszám növényeknél<br />

• Lovaknál (Equidae) a testméret<br />

folyamatosan nőt


Adaptív radiáció<br />

• Diverzifikáló evolúciós folyamat:<br />

• új élőhelyre való eljutáskor (Darwin<br />

pintyek);<br />

• kompetítorok kihalásakor (emlősök);<br />

• valamilyen evolúciós újdonság<br />

megjelenésekor (szárazföld meghódítása)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!