PowerPoint Presentation

EVOLUCIONI MEHANIZMIMUTACIJE, PROTOK GENA, PRIRODNA SELEKCIJA, GENETICKI DRIFT

SAVREMENA TEORIJA EVOLUCIJEZnaaj nasledne varijabilnosti uoio je jo Darvin ali nije znao pravi mehanizam nasleivanja iako je bio Mendelov savremenik. Osnove savremene teorije evolucije postavljene su tokom 30-ih i 40-ih godina XX veka. Principi moderne genetike kombinovani su sa Darvinovim tumaenjem evolucije putem prirodne selekcije, a istraivanja usmerena na populacije i njihovu genetiku strukturu. Savremena teorija evolucije je rezultat rada velikog broja naunika u razliitim oblastima od matematike populacione genetike (Wright, Fisher, Haldane) do molekularne biologije.

EVOLUCIONI MEHANIZMISu mehanizmi koji dovode do promene uestalosti alela u nekoj populaciji i to su: mutacije, genetiki drift (genetika sluajnost), protok gena (geneflow), prirodna selekcija. Evolucioni mehanizmi u prirodi deluju zajedno. Recimo, za prirodnu selekciju neophodna je varijabilnost, a njen izvor su mutacije i rekombinacije. Promene koje se uoavaju u genetikoj strukturi populacija rezultat su zbirnog efekta delovanja vie mehanizamaMUTACIJEMutacije su glavni izvor genetike varijabilnosti u populacijama. Definiu se kao svaka uoljiva nasledna promena genetikog materijala koja nije uslovljena rekombinacijama. OmoguavajuNastanak novih genetikih varijanti.Primeri:Razliite varijante bakterija mogu danastanu kao rezultat mutacija, a neka od njih eu odreenoj sredini omoguiti bolje preivljavanjeod ostalih (npr. rezistentne na antibiotike). Neka od mnogobrojnih mutacija koje utiu narazliite enzime kod insekata moe da omogui poveanje otpornosti prema insekticidima.

MUTACIJEUestalost korisnih mutacija se poveava jer njihovi nosioci mogu da ostave vei broj potomaka. tetne mutacije prirodna selekcija eliminie iz populacija. One se ipak odravaju, u malim uestalostima, jer se proces mutacija i dalje odvija.

Vano je napomenuti da se mutacije ne deavaju zato da bi organizam bio prilagoen odreenoj sredini. Mutacije sejednostavno deavaju, a ukoliko se posmatra njihovefekat, one mogu da budu korisne ili tetne u zavisnosti od toga kako utiu na preivljavanje i reprodukciju.

Ako nemaju uticaja, tj. prirodna selekcija ih 'ne razlikuje', onda su neutralne

http://www.youtube.com/watch?v=GiZdhxkfBCkGENETIKI DRIFTIli GENETIKA SLUAJNOST Promene uestalosti genskih alela u populacijama mogu biti rezultat sluajnosti. To se naziva genetiki drift. Kroz generacije dolazi do sluajnih, nasuminih promena u uestalostima alela. To moe da zavri potpunim gubitkom jednog od alela, odnosno smanjenejm varijabilnosti. Ako neki redak alel poseduje samo nekoliko jedinki u populaciji, moe se desiti da on ne bude prenet u sledeu generaciju. Te sluajne promene su naroito izraene u populacijamamale brojnosti.to je manja populacija efekat drifta je vei

Slika predstavlja efekat drifta na uestalost alela u manjoj populaciji gore (10 jedniki) i Veoj populaciji dole (na 100 jedinki)GENETIKI DRIFT

Efekat osnivaaEfekat uskog grla

EFEKAT OSNIVAA I USKOG GRLADrastino smanjenje brojnosti populacije

Morounga angustirostris severni morski slon Krajem 19. veka brojnost smanjena na svega 20 jedinki usled izlova.Mere zatite od lova brojnost vie od 30 000.Monomorfno 24 gena (alozima), koji su polimorfni u srodnoj vrsti M. leonina.

Acynonix jubatus nekoliko uskih grla zbog ledenog dobaHomo sapiens: Kolonizacija sveta izlazak iz Afrike i serija osnivanja i uskih grlaSavremeni ljudi i izolacija (etnika, kulturoloka, jezika, religijska, itd)Akenazi Jevreji (Goerova bolest, Tej Saksova bolest, specifine mutacije na BRCA1 i BRCA2)Amii (Ellis-VanCreveld sindrom)Katalonija, Kvebek, Istra miotonina distrofija.

Ostrva kod Havaja 1775. god. 20 preivelih (tajfun), 1 heterozigotni nosilac loss-of-function alela CNGB3 gena (komponenta proteina fotoreceptornih elija u retini), 1000 puta ea ahromatopsija.EFEKAT OSNIVAA I USKOG GRLAPROTOK GENAUvoenje i integrisanje razliitih (stranih) genetikih elemenata (gena i genskih alela) u genske fondove postojee populacije. On se ostvaruje kretanjem jedinki (migracije i disperzije) ili, kod biljaka, prenoenjem polena i semena. Rezmenom gena populacije postaju slinije po svojoj genetikoj strukturi. S druge strane, ako neto ometa protok gena, populacije e biti sve razliitije.

Pridolice imaju mnogo manju ansu da se uspeno reprodukuju nego starosedeoci, ako se to prevazie protok gena predstavljapored mutacija mehanizam uvoenja novih genetikih elemenata u prirodne populacije.PRIRODNA SELEKCIJAPrirodna selekcija predstavlja uspenije preivljavanje i reprodukciju nekih genetikih varijanata u odnosu na druge u odreenim uslovima sredine. Prirodna selekcija deluje kada postoje razliite genetike varijante (deluje na fenotip), koje se razlikuju po adaptivnoj vrednosti, tj. po tome koliko, preko svojih potomaka, doprinose genskom fondu sledee generacije.Za forme koje vie doprinose (imaju veu adaptivnu vrednost) kaemo da prirodna selekcija deluje u njihovu korist. Zato se njihova uestalost u populacijama poveava. Na diferencijalno preivljavanje, odnosno reprodukciju utiu mnoge osobine otpornost prema bolestima, sposobnost izbegavanja predatora, plodnost itd.

http://www.discovery.com/tv-shows/curiosity/topics/10-examples-natural-selection.htmSvaka nasledna osobina koja svojim nosiocima omoguuje da ostave vei broj potomaka nego oni koji tu osobinu nemaju naziva se adaptacijaRazliite osobine mogu da budu adaptacije anatomske, biohemijske novi protein koji bolje radi na telesnoj temperaturi, osobine ponaanja bolje izbegavanje predatoraDelovanjem prirodne selekcije populacije se menjaju kroz generacije. PRIRODNA SELEKCIJA

Eksaptacija: Struktura nastala kao adaptacijaza neku drugu funkciju od one kojoj danas slui

Vestigijalni organi

Rudimentarni (vestigijalni) organi su strukture koje su predstavljale adaptacijupretku, nosiocu date strukture.Primeri: Krila kod ptica neletaica,Karlini pojas kod kitova, oi kod peinskih ivotinjaIndustrijski melanizamJedan od najboljih primera za to moe se nai kod vie vrsta nonih leptira (Biston betularia). Pojava je poznata kao industrijski mehanizam jer je u pitanju porast brojnosti tamnijih (melaninih) formi u odnosu na svetle u zagaenim, industrijalizovanim sredinama. http://www.youtube.com/watch?v=LyRA807djLc

http://www.sciencechannel.com/games-and-interactives/charles-darwin-game/Vetaka selekcija

Oblici delovanja prirodne selekcije

Interspecijskakompeticija rezultat je bimodalna raspodela i simpatrika specijacijaKOEVOLUCIJAKoevolucija je zajednika evolucija dve vrste koje su u interakcijiSimbiotski odnosi:ParazitizamMutualizamPredatorstvo

Vrste u kompeticijihttp://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/evo_33