Адаптация презентация: Презентация по биологии на тему «Адаптации и адаптациогенез»

ADAPTATION

Термины, связанные с адаптацией • Признак, который улучшает репродуктивный успех населения, является адаптацией. • Индивидуум / население, которое адаптировано, успешно производит внуков в своей среде. • Адаптация — это процесс, благодаря которому население становится более приспособленным к окружающей среде. • Процесс адаптации включает в себя изменения в генах населения.• Все гены (и их пропорции) в популяции — это генофонд.

Адаптации • Адаптации — это черты, которые помогают человеку, популяции и видам выживать и размножаться в окружающей среде. • Черты могут быть физическими, метаболическими и развивающимися. • Примеры?

Черты • Черты передаются от одного поколения к следующему • Это означает, что вся информация для создания всех ваших черт содержалась в одной ячейке, которая была вами, когда вы были зачаты.• Что определяет ваши черты?

Val His Leu Thr Pro Glu Lys… еще 139 белков • Белки определяют наши особенности • Каждый белок представляет собой последовательность аминокислот. Длина аминокислотной цепи и последовательность аминокислот в цепи определяют структуру и функцию белка и, следовательно, признак. • Гемоглобин является примером белка. Гемоглобин: белок длиной 146 аминокислот.

ДНК • ДНК — это книга рецептов для создания белков (и, следовательно, признаков).Это то, что передается из поколения в поколение. • Как ДНК кодирует белки, таким образом, признаки? Белки Черты ДНК

ДНК организована в виде двойной спирали • Она состоит из четырех типов нуклеотидов: • A  аденин • T  тимин • G  гуанин • C  цитозин

Последовательность Нуклеотиды вдоль молекулы ДНК обеспечивают рецепт, определяющий последовательность аминокислот, чтобы собрать вместе, чтобы сделать белок каждого типа.Это похоже на последовательность букв в рецепте с указанием ингредиентов, которые нужно собрать, чтобы приготовить окончательное блюдо.

Подробнее о ДНК • A — T каждые три нуклеотида • A — T (кодон) кодирует одну из • T — A 20 аминокислот • C — G (а их число 1000 • G — C нуклеотидов в • T — цепи ДНК)

Перевод (с ДНК на мРНК на белок ) • Копия ДНК сделана (называется мРНК), чтобы оригинал не был испорчен.МРНК похожа на ДНК за исключением того, что Т-нуклеотид заменен на U-нуклеотид. • Считыватели идут по мРНК, и когда они находят определенную последовательность нуклеотидов (стартовый кодон), они начинают считывать каждый кодон и собирают указанные аминокислоты, пока не достигают стоп-кодона, который вызывает разрыв белка. Видео2 о трансляции ДНК

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД Тимин (T) заменен на урацил (U) в РНК-мессенджере.

Гены транслируются в белки на основе триплетного кода Кодон = 3 основания Белок трансляции транскрипции = много аминокислот, соединенных вместе Аминокислота

Резюме • ДНК состоит из нуклеотидов • Есть только 4 типа нуклеотидов • Каждые 3 нуклеотида кодируют аминокислоту • Есть 20 различных аминокислот • Нити аминокислот образуют белки • Белки ответственны за признаки и адаптации… Видео2 о трансляции ДНК

Хромосомы • Так что же такое хромосома?

Хромосомы • Нити ДНК, все плотно обернутые и существующие в ядре клетки • [У людей 46 хромосом, по 23 от каждого родителя]

Гены • Так что же такое ген?

Нежелательная ДНК Гены — это особый сегмент ДНК, кодирующий белок (обычно).

Гены • Гены представляют собой • участок ДНК, который кодирует информацию для построения белка (или молекулы РНК) • Каждая хромосома может иметь тысячи генов.

Мутации • Что такое мутация?

Мутации • Мутации — это изменение последовательности нуклеотидов в гене. • Мутации случайные, вызванные • Химическими веществами, радиацией, ошибками копирования. • Мутации изменяют указанный белок. • Мутации могут быть полезными, нейтральными, вредными или смертельными.

Аллели — это варианты генов Val Val His His Leu Leu Thr Thr Pro Pro Val Glu Lys Lys… еще 139… еще 139 болезней серповидно-клеточной анемии • Происходит из-за мутации в гене, который кодирует белок гемоглобина.белок, который несет кислород в эритроцитах. • Заставляет нормально круглые эритроциты превращаться в форму серпа, который больше не несет кислород. Это может быть смертельным. Эритроциты пораженных людей искажают форму, разрушают или закупоривают кровеносные сосуды и вызывают боль, плохое кровообращение и т. Д.

Серповидноклеточная болезнь • Аллели: разные версии генов. • Серповидно-клеточный аллель (h) • «нормальный» аллель (H) • Серповидно-клеточная анемия (hh): часто летальный • Серповидно-клеточный признак (Hh): симптомы меняются, обычно очень незначительные эффекты.Mom Dad

Серповидно-клеточная анемия • Является ли аллель серповидно-клеточной анемии хорошим или плохим?

Серповидноклеточная анемия • Является ли аллель серповидноклеточной анемии хорошим или плохим? • Это зависит от окружающей среды! • Аллель серповидноклеточной анемии придает генетическую устойчивость малярии, которая является одной из главных причин смерти детей в районах с малярией. • Итак, где, по вашему мнению, вы найдете группы с наибольшей частотой аллеля серповидноклеточной анемии? Районы с малярией.PBS Video

Генофонд • Генофонд: все аллели и их пропорции в популяции.

80% 20% 0% 100% Устойчивый генофонд • Генофонд меняется со временем. Изменение окружающей среды — введены пестициды

Генофонд • Как называется изменение генофонда с течением времени?

Evolution • Генетическая эволюция: изменение генофонда • Примечание: это работает на уровне популяции! Другое определение — генетическое изменение в популяции.

Что вызывает изменение генофонда? • Механизмы эволюции • Мутация • Миграция (поток генов) • Шанс (генетический дрейф) • Естественный отбор

Механизмы эволюции • 1. Мутации: производят новые аллели и новые гены. • случайны • не могут быть предсказаны заранее • создают генетическое разнообразие • могут быть полезны, нейтральны или вредны для людей, которые наследуют их

Механизмы эволюции 2.Миграция (иммиграция / эмиграция). • Технический термин — поток генов. • Перемещение аллелей между популяциями в результате перемещения особей из одной популяции в другую.

Механизмы эволюции 3. Шанс: когда шанс, а не черты, определяют репродуктивный успех. Пример: катастрофа, которая убивает часть населения. Малые популяции более подвержены большим эволюционным изменениям из-за случайности. Технический термин — Генетический Дрифт.

Механизмы эволюции • 4.Естественный отбор: когда черты определяют репродуктивный успех; черты более репродуктивно успешных людей передаются в следующем поколении.

Естественный отбор • Естественный отбор: аллели, которые обеспечивают «успех», с большей вероятностью будут переданы будущим поколениям и со временем увеличат свой процент по сравнению с другими аллелями. Технический термин «успех» — это дифференциальный репродуктивный успех.

80% 20% 0% 100% Пример естественного отбора Устойчивый аллель • Генные пулы меняются со временем.Нестабильные Allele Alleles Изменение окружающей среды — введены пестициды

Пример естественного отбора • Устойчивость к жукам и пестицидам • Устойчивые и нестойкие аллели были вызваны прошлыми мутациями, которые создавали генетическое разнообразие у жуков, но до сих пор были нейтральными (время распыления пестицидов). • Пестицид выступил в качестве нового давления отбора окружающей среды, которое выбрано для устойчивого аллеля. • Это давление отбора, заставляющее людей с устойчивым аллелем выживать и воспроизводить людей без устойчивого аллеля, что приводит к увеличению числа людей с устойчивым аллелем в следующем поколении.

Естественный отбор http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_14

Естественный отбор Моделирование на основе молью без лишайников на дереве, потому что загрязнение убило их С лишайниками на дереве перед загрязнением http://faculty.etsu.edu/jonestc/Virtualecology/Models/Moths.html

Блок-схема естественного отбора Мутация Новые гены Случайная рекомбинация Новые комбинации существующих генов Половое размножение Генетическая изменчивость — Генофонд Текущее сочетание генов в Воспроизводство воспроизводимых генов. Экологические факторы давления. Примеры: климат, хищничество, выбор партнера. Дифференциальное выживание. Некоторые гены и комбинации генов помогают человеку выживать лучше, чем другие.Дифференциальное размножение Некоторые гены и комбинации генов помогают человеку размножаться лучше, чем другие.

Блок-схема естественного отбора • Мутация и рекомбинация создают генетическое разнообразие в генофонде популяции. • Мутации: создание новых аллелей / генов. • Рекомбинация: половое размножение смешивает аллели и создает новые комбинации аллелей.

Вариации от Мутация: новые гены Сексуальная рекомбинация: новые комбинации генов

Блок-схема естественного отбора • Давление отбора окружающей среды: по-разному влияет на выживание и размножение особей в популяции (вспомните о жуках)

Блок-схема естественного отбора • Давление отбора в окружающей среде приводит к дифференциальной выживаемости и дифференциальному размножению людей с более успешными аллелями.Это передается будущим поколениям и со временем меняет генофонд.

«эволюция: выживание сильнейших» • Разве это не то, чему нас учили в школе? Ну, это неправильно. • Это пример того, как общественность неправильно истолковывает науку.

«Эволюция: выживание наиболее приспособленных» • Что означает «приспособленный»? • биологу? • Публике?

«эволюция: выживание наиболее приспособленных» • Что означает «приспособленный»? • биологу? • = дифференциальный репродуктивный успех • Для общественности? • = самый большой, самый сильный,….

«эволюция: выживание наиболее приспособленных» • Что означает «приспособленный»? • биологу? • = дифференциальный репродуктивный успех • Для общественности? • = самый большой, самый сильный,…. • ВСЕ, что действительно имеет значение, это то, передаются ли ваши гены будущим поколениям….

Искусственный отбор

Типы эволюции • 1. Дивергентная эволюция • 2. Сходящаяся эволюция • 3. Коэволюция

ADAPTATION Урок выживания

Что такое адаптация? • Адаптация — это изменение в теле или поведении, которое делает живой организм, чтобы увеличить свои шансы на выживание.

Два типа адаптаций Тела животных изменились, чтобы помочь им выжить в их среде обитания (структурная адаптация). Люди меняют то, что они делают, чтобы помочь им выжить в их среде (поведенческая адаптация).

Давайте посмотрим на адаптацию животных • Помните ли вы, что нужно всем животным, чтобы выжить? • Еда • Вода • Укрытие • Пространство

Теперь мы добавим, «не съедая» • Адаптация животных помогает им удовлетворить эти потребности.

Давайте поиграем в детектива с животными. • Просмотр различных частей тела животного может помочь вам узнать важную информацию о животном, например: • Что он ест (травоядное, всеядное или плотоядное)? • Это хищник или жертва? • Как это защищает себя? • Где оно живет? (иногда)

Какие части говорят нам больше всего? • Глаза • Уши • Зубы • Ноги • Покрытие тела

Глаза говорят вам: хищник или жертва? • Хищник • Добыча

Уши: Размер и положение имеют значение Как вы думаете, вы могли бы подкрасться к ослу? Как насчет ленивца?

Уши также помогают животному сохранять прохладу.

Зубы скажут вам, что ест животное. Травоядное Плотоядное животное

Как будут выглядеть зубы всеядного существа?

Есть ноги на любой случай. От снятия песков в пустыне до гребли в водах

Птицы доводят это до крайности • Что делают эти ноги? • Какие ноги хороши для охоты? Пробираясь? Бег? Плавание? Усаживаться?

Покрытия некоторых животных помогают им спрятаться от опасности. • Вы помните, как это называется?

Некоторые объявляют: «Вот я!» • Они делают это, если они опасны или не имеют хорошего вкуса, чтобы не быть съеденными по ошибке.

Покрытия могут сказать хищникам: «Оставайся!»

Они также могут помочь животным адаптироваться к экстремальным температурам. У белых медведей полые волосы, которые задерживают воздух и сохраняют его в тепле. У лисицы Феннек светлый мех, который помогает отражать тепло в пустыне.

Можете ли вы вспомнить какие-либо другие приспособления для животных? • Как они помогают животному выжить?

Животные тоже имеют поведенческие адаптации, но это урок для другого дня.

Люди постоянно адаптируются. • Мы не меняем цвет и не растем дополнительные пальцы. • Мы делаем определенные вещи, чтобы помочь себе процветать в нашей среде. • Это называется поведенческой адаптацией.

Как мы это делаем? • 3 самых распространенных способа адаптации к окружающей среде: • то, что мы едим; • то, что мы носим; • типы домов, в которых мы живем. Давайте рассмотрим некоторые способы адаптации индейцев вирджинии к своей среде.

Еда Монакские посадки бобов, тыквы и кукурузы. Было бы слишком жарко и сухо, чтобы сделать это в Мали.

Рыба была важной частью рациона индейцев Похатан. Они собирали орехи и ягоды, в том числе малину, шелковицу и желуди из леса.

Одежда Оленина часто использовалась в одежде индейцев Вирджинии. В Арктике инуиты использовали более теплые меха карибу и тюленей.

Паухатанцы побрили половину головы, чтобы их волосы не запутались в тетивах.

Корпус Longhouses были сделаны из саженцев и тканых травяных матов. Эти материалы не были бы такими же общими для индейцев пуэбло.

Крыши тоже рассказывают историю. Круглая или остроконечная крыша проливает дождь или снег. Плоские крыши говорят вам, что здесь не часто идет дождь.

Можете ли вы придумать другие способы адаптации людей?

Как вы адаптируетесь к вашей среде?

Список литературы • Изображение вигвама: http: // www.native-languages.org/houses.htm • Похатские мужчины с каноэ: http://www.wicocomico-indian-nation.com/images/canoe.jpg • Ленивец: https://www.google.com/search?q = изображение, + лень & hl = en & client = firefox-a & hs = nrY & rls = org.mozilla: en-US: официальное & prmd = imvns & tbm = isch & tbo = u & source = univ & sa = X & ei = r54QUImQJ5Ce8 • Кролик Джек: http://jourxl.ru / archives / 1047 • Слон: http://www.google.com/imgres?hl=ru&client=firefox-a&hs=B3x&sa=X&rls=org.mozilla:en-US:official&biw=1545&bih=842&tbm=isch&prmd=imvns&t8ikMym : & imgrefurl = HTTP: // WWW.hellokids.com/c_1077/reading-online/reports/animal-reports-for-kids/wild-animal-reports-for-kids/animals-of-the-world-the-elephant&docid=F3lVoa1BTe6jdM&imgurl=http://images. hellokids.com/_uploads/_tiny_galerie/20100520/elephant-21_f87.jpg&w=441&h=459&ei=ZCgYUNmtJcbr0gGi1YCQAw&zoom=1&iact=rc&dur=461&sig=103062194630533089272&page=1&tbnh=159&tbnw=151&start=0&ndsp=29&ved=1t:429,r:3,s: 0, i: 84 & tx = 73 & ty = 70 • Черепаха http://www.google.com/imgres?start=147&hl=en&client=firefox-a&hs=zaZ&sa=X&rls=org.Mozilla: EN-US: официальный и BIW = 1545 & БиГ = 842 & TBM = Isch & PRMD = imvns & tbnid = t4GmerZpZATClM: & imgrefurl = HTTP: //www.naturephoto-cz.com/black-turtle-photo-7291.html&docid=-Laveb4oYmCKhM&imgurl=http: // WWW .naturephoto-cz.com / фото / Sevcik / черный-черепаха — rhinoclemmys.jpg & ш = 600 & ч = 413 & е = oakQUOLmFMTj0QHKhYDYBA & масштабирование = 1 & IACT = гс & Dur = 773 & сиг = +103062194630533089272 & страница = 6 & tbnh = 145 & tbnw = 202 & NDSP = 32 & вед = 1t: 429, г: 14, s: 147, i: 248 & tx = 108 & ty = 66 • Raptor: http: // www.google.com/imgres?hl=en&client=firefox-a&hs=hPu&sa=X&rls=org.mozilla:en-US:official&biw=1545&bih=842&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=93iNkvXgYKfurM:&imgrefurl=http://www.raptorresearchfoundation.org/ образование / раптор-мир и DocId = jzYU5U0q8l0lpM & imgurl = HTTP: //www.raptorresearchfoundation.org/wp-content/uploads/2011/01/Martial_Eagle_Africa.jpg&w=685&h=440&ei=6KsQULjQB6Xr0gGNhoDYCQ&zoom=1&iact=rc&dur=584&sig=103062194630533089272&page=3&tbnh=163&tbnw= 269 ​​& start = 64 & ndsp = 35 & ved = 1t: 429, r: 27, s: 64, i: 363 & tx = 130 & ty = 108 • Утиные ножки: http: // www.google.com/imgres?imgurl=http://3.bp.blogspot.com/_s2whS7_L0e4/TIgmRfI_eXI/AAAAAAAAAHo/cjrDW0Oq8Vw/s1600/photo-duckfeet.jpg&imgrefurl=http://jakemma.blogspot.com/2010_09_01_archive.html&h= 498 & ш = 779 & SZ = 118 & tbnid = A5oA1MEvxmsFCM: & tbnh = 90 & tbnw = 141 & масштабирование = 1 & USG = __ JcgmnmGEFuK26ygrX4KHZatmA_I = & DocId = PqMuXZM3e4H5SM & са = Х & е = C7AQUOvdDIyY8gSM4IDIDQ & вед = 0CFoQ9QEwAA & Dur = 511 • Птица ноги: http://www.dereilanatureinn.ca/lounge/feet/index.htm • Страусиная лапка: http: // en.wikipedia.org/wiki/Ostrich

Ссылки (продолжение) • Copperhead: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb /7/76/CopperheadInLeavesCU.JPG/250px-CopperheadInLeavesCU.JPG&imgrefurl=http://en.wikipedia.org/wiki/Agkistrodon_contortrix&h=215&w=250&sz=31&tbnid=q_nChDnQ0tmDdM:&tbnh=90&tbnw=105&zoom=1&usg=__nwLiiKV83lTAfNc-NUyyd7w1sas=&docid = IX7XVz5lVhifVM & sa = X & ei = kLQQUPmDOoOK8QTb8Ih5Bw & ved = 0CF4Q9QEwAQ & dur = 372 • Камуфляжные изображения: http: // curiosity.discovery.com/topic/ecology-and-the-environment/animal-camouflage-pictures19.htm • бабочка монарх: http://www.monarch-butterfly.com/ • коралловая змея: http://phoenix.about.com /od/arizonapicturesandphotos/ig/Arizona-Snakes/Arizona-Snakes-19.htm • Белый медведь: http://www.google.com/imgres?hl=en&client=firefox-a&hs=UBd&sa=X&rls=org.mozilla: ан-США: официальный и BIW = 1545 & БиГ = 842 & TBM = Isch & PRMD = imvns & tbnid = Dxu73KjvN9wq9M: & imgrefurl = Http: //animal.discovery.com/mammals/polar-bear/&docid=Sf8xXmMvKIQyCM&imgurl=http: // животное.discovery.com/mammals/polar-bear/pictures/polar-bear-picture.jpg&w=625&h=450&ei=ZCUYUK7wB4qi9QSZlYGABQ&zoom=1&iact=hc&vpx=617&vpy=396&dur=5423&hovh=190&hovw=265&tx=161&ty=110&sig=103062194630533089272&page=2&tbnh=145&tbnw= 202 & start = 27 & ndsp = 30 & ved = 1t: 429, r: 2, s: 27, i: 168 • Burrfish: http://www.google.com/imgres?hl=en&client=firefox-a&hs=hTK&sa=X&rls=org. Mozilla: EN-US: официальный и BIW = 1545 & БиГ = 842 & TBM = Isch & PRMD = imvns & tbnid = Mw2QoUurbGKFZM: & imgrefurl = Http: // отдых.ezinemark.com/best-underwater-world-photos-7736b7b9a416.html&docid=DoGc5hBQ5MVn8M&imgurl=http://img.ezinemark.com/imagemanager2/files/30003693/2011/04/2011-04-27-09-27-38- 6-заместитель фотографического в своем веб-burrfish-chilomycterus-antilla.jpeg & ш = 480 & ч = 350 & е = 0kIYUK_8KauE0QGZ34GABQ & масштабирование = 1 & IACT = Нс & VPX = 407 & VPY = 537 & Dur = 1506 & Ов = 192 & hovw = 263 & Тх = 112 & ти = 101 & сиг = +103062194630533089272 & страница = 2 & tbnh = 145 & tbnw = 197 & start = 28 & ndsp = 31 & ved = 1t: 429, r: 20, s: 28, i: 230 • Лисица фенек: http: // www.google.com/imgres?start=100&hl=en&client=firefox-a&hs=9XI&sa=X&rls=org.mozilla:en-US:official&biw=1545&bih=842&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=QOWlC4zdS1gjaM:&imgrefurl=http://www.care2. ком / greenliving / 10-планеты, помогая-animals.html / Fennec лис & DocId = iM98wOr0U-xMFM & imgurl = HTTP: //dingo.care2.com/pictures/greenliving/uploads/2011/04/fennec-fox.jpg&w=443&h= 267 & ei = 3iUYUIe3H5Oq8AThwoCwBQ & zoom = 1 & iact = hc & vpx = 602 & vpy = 438 & dur = 298 & hovh = 174 & hovw = 289 & tx = 174 & ty = 86 & sig = 10306 & gt; : http: // www.buzzfeed.com/ashleybaccam/115-adorable-pictures-of-animal-yawns • три сестры: http://americanfood.about.com/od/nativeamericanfoods/a/3sis.htm • Мали: http: //www.booktryst .com / 2010/11 / from-here-to-timbuktu-and-ubiquitous.html • Похатанская рыбалка: http://www.google.com/imgres?hl=ru&client=firefox-a&hs=EhK&sa=X&rls=org. Mozilla: EN-US: официальный и BIW = 1545 & БиГ = 842 & TBM = Isch & PRMD = imvns & tbnid = nskUQbuk9THFHM: & imgrefurl = HTTP: //ngm.nationalgeographic.com/2007/05/jamestown/charles-mann-text&docid=xO0-BS2jEBzGVM&imgurl=http: // s.ngm.com/2007/05/jamestown/img/virginia-indians-fish-615.jpg&w=615&h=415&ei=GUYYUIObComQ8wTC0oHgAg&zoom=1&iact=hc&vpx=199&vpy=179&dur=351&hovh=167&hovw=215&tx=146&ty=83&sig=103062194630533089272&page=1&tbnh= 167 & tbnw = 215 & start = 0 & ndsp = 29 & ved = 1t: 429, r: 0, s: 0, i: 75 • Шелковица: • Одежда из оленьей кожи: http://virginiaindians.pwnet.org/ • Одежда для инуитов: http: // www. johntyman.com/arctic/inuit201.html • Похатанский мужчина: http: //www.dhr.virginia.gov / arch_NET / timeline / late_wood_chief.htm • Дома в Пуэбло: http://www.destination360.com/north-america/us/new-mexico/pueblo-de-taos

Адаптация Что такое адаптация? • Не фенотипическая пластичность • Не генетический дрейф • Должны быть объектами отбора (не плейотропия, не связь)

Что такое адаптация? Генетические изменения в популяции в результате естественного отбора, в результате чего среднее состояние персонажа улучшается по отношению к конкретной функции, что позволяет организму достичь большей приспособленности к окружающей среде.

Дарвин (1809-1882) Эволюция — это изменение частоты аллелей в каждом поколении в популяции. Один из путей, посредством которого происходит эволюция, — естественный отбор

«Конечно, задолго до того, как вы достигнете зрелости, большинство из вас будет съедено ». Дарвиновский вклад: естественный отбор • Произведено слишком много потомков • Ограниченные ресурсы и конкуренция • Изменения в популяции • Выжившие люди с большей адаптацией • Выжившие оставляют больше потомков (« приспособленность ») • Таким образом, средний состав популяция изменена. • Естественный отбор приводит к адаптации. случается, чтобы оставить больше потомков (больше «фитнес»)

Адаптация Требует естественного отбора Требует наследственного изменения (полиморфизм) в популяции ДОЛЖЕН оказывать влияние на приспособленность. Существует некоторая селективная сила. Является ли изменение частоты аллелей в популяции

(2) Критика «AdaptationistProgramme» Gould & Lewontin 1979 • Одна из наиболее важных статей в эволюционной биологии • Они критикуют «Адаптационистскую» и «Панглоссову программу», в которой предполагается, что фенотипическое изменение является результатом адаптации • Гулд и Левонтин отмечают, что не все фенотипические вариации или фенотипические эволюция — результат адаптации

Гулд и Левонтин: Спандрели Сан-Марко Собор Сан-Марко, Венеция

Гулд и Левонтин: Спандрели Сан-Марко, возможно, не были созданы по причине, но может быть просто побочным продуктом из-за создания арок собор Сан-Марко, Венеция

Gould & Lewontin Другие потенциальные причины фенотипических вариаций, которые НЕ являются адаптацией: (A) Пластичность: фенотипическое изменение без эволюции (B) Неадаптивные эволюционные силы: генетический дрейф Генетическое ограничение (Linkage, Pleiotropy) (C) Физическое ограничение (аллометрия, механически вынужденная корреляция)

План (1) Что такое адаптация? • Не фенотипическая пластичность • Не генетический дрейф • Должны быть мишенями отбора (не плейотропия, не связь) окружающей среды • Некоторые черты с пластиковым компонентом: высота, температурный допуск, соленость, мышечная масса…

Акклима (тиза) (≠ Адаптация) 1) Результат фенотипической пластичности 2) Не наследуется 3) Краткосрочный или реакция развития в пределах одного поколения 4) Возникает через дифференциальную экспрессию генов или другой регуляторный механизм, а не естественный отбор

Типы пластичности • Краткосрочная обратимость • Акклиматизация развития: как правило, необратимый Генотип -> Развитие -> Фенотип • В пределах нормального диапазона допуска • В ответ на стресс

Развивающая пластичность Dodson, SI.1989. Хищник индуцировал нормы реакции. BioScience 39: 447–452

Хедберт-индуцированное образование шлемов в Дафнии Hebert and Grewe, 1985

Пластичность может быть графически изображена как Норма реакции • Реакция Норма среды реакции: функция, которая описывает пластическая реакция

Нормы реакции P = G + E VP = VG + VE

Наиболее важно, • Необходимо отличать пластичность от адаптаций, чтобы понять наследуемость (и постоянные) против индуцируемых различий, чтобы правильно интерпретировать эксперименты

Как с для контроля пластичности в экспериментах? • Если вы хотите определить, является ли признак результатом пластичности или генетически, вам нужно выполнить эксперимент общего сада, чтобы устранить эффекты пластичности окружающей среды.

Что такое эксперимент общего сада? • Эксперимент, в котором особи из разных популяций или видов выращиваются в одинаковых условиях (может быть в разных условиях). • Устранить различия из-за пластичности окружающей среды.

Эксперимент по общему саду Разные популяции Сзади в общих условиях Определить различия, когда среда поддерживается постоянной

Эксперимент Common Garden Различные популяции Если популяции по-прежнему различаются в условиях общего сада, различия генетически обоснованы.Но являются ли эти генетические различия результатом адаптации?

План (1) Что такое адаптация? • Не фенотипическая пластичность • Не генетический дрейф • Должны быть объектами отбора (не плейотропия, не связь) Лекция 2: генетические механизмы адаптации, как обнаружить и проанализировать адаптацию

GeneticDrift • Определение: изменения частоты аллелей от одного поколение к следующему просто благодаря случайности (ошибка выборки) • Изменение генетического состава (эволюции) зависит от того, кто оставляет потомство, количество потомков и какое потомство выжило (какие гаметы, какие аллели)

Генетический дрейф N = 100 пА = 0.5 T = 100 поколений Futuyma (2009)

План (1) Что такое адаптация? • Не фенотипическая пластичность • Не генетический дрейф • Должны быть объектами отбора (не плейотропия, не связь) Лекция 2: генетические механизмы адаптации, как выявлять и анализировать адаптацию

Связь Определение: тенденция определенных аллелей быть наследуются вместе из-за их физической близости к хромосоме. • Фенотипическая эволюция может возникать из-за сцепления (≠ адаптация): гены могут испытывать эволюционный сдвиг, потому что другой ген, тесно связанный с хромосомой, находится в процессе отбора (селективная развертка) • Это генетический механизм изменений, которые НЕ являются адаптивными. Карта связей человека

Связь Определение: тенденция к наследованию определенных аллелей из-за их физической близости к хромосоме • Последствие: отбор по локусу (гену) может вызвать отбор у многих другие гены тесно связаны между собой на хромосоме, даже если у них нет причин ее гены для развития Карта человеческих связей

Linkage «Подбор игрушек» Выбор по размеру шара или по цвету шара? (После Futuyma 2009, Sober 1984)

Плейотропия Определение: феномен, когда ген влияет на несколько различных признаков • Если ген контролирует экспрессию многих признаков, отбор по этому гену повлияет на эти многие признаки • Последствие: отбор в гене из-за важности эволюции одной черты может влиять на многие другие черты, которые затронуты этим геном

Физическое ограничение Ограничение развития Ограничение в плане тела Если размер тела увеличивается, размер мозга должен увеличиваться Если больше глаз развивается, нужна большая розетка (сама розетка не является целью выбора) Аналогия: Spandrels of San Marco

Gould & Lewontin на физическом ограничении: Возможно, не были созданы spandrels of San Marco для причина, но может быть просто побочным продуктом из-за создания арок собор Сан-Марко, Венеция

Адаптации довольно сложно, но продемонстрировать, что особая черта является адаптацией, не всегда легко

Как определить, возникла ли черта в результате адаптации ? (1) Признак должен быть наследуемым. Различия между популяциями представляют собой генетически обусловленные различия, а не индуцибельные различия (пластичность). (2) Признак имеет последствия для приспособленности (способствует выживанию, продуктивности и количеству потомства) (если признак развился вследствие генетического дрейф, связь или плейотропия, это может не дать никакого преимущества в фитнесе)

Как мы обнаруживаем эволюционные адаптации? • Исследования трансгенных и нокаутных генов • Является ли этот ген причиной признака, и имеет ли он физические последствия? • Вот почему мы используем мышей для понимания генетики человека

Примеры: адаптация или нет? • После высокогорной тренировки у спортсменов увеличилось количество эритроцитов (РБК). • У тибетцев и шерпов уровень эритроцитов выше, чем у низменных (<2000 м) людей (Yi et al.2010, Science 329: 75-78)

Примеры: адаптация или нет? • Было обнаружено, что сорняки на кукурузном поле становятся выше, чем на соевых полях, когда обе популяции выращиваются в условиях общего сада • Более высокие сорняки на кукурузных полях выживают с большей скоростью и оставляют больше потомства

ЭПИГЕНЕТИКА

ЧТО ТАКОЕ ЭПИГЕНЕТИКА? • Эпигенетика — изменения регуляции генов, которые не связаны с изменением последовательности ДНК • Эпигенетические изменения могут быть НАСЛЕДОВАННЫМИ !!

ЭПИГЕНЕТИКА Общие механизмы могут включать, но не ограничиваются ими: -метилирование ДНК -гистомодификации (де) ацетилирование (де) метилирование, убиквитинирование, фосфорилирование -регуляторные некодирующие РНК

ДНК

PPT — Адаптация PowerPoint Presentation, скачать бесплатно

Адаптация Чтобы изменить свою среду: развить физические и поведенческие характеристики, которые позволяют организмам выживать и иметь потомство.

Преломление • Изгиб световых лучей при их движении из одного материала в другой материал.

Система Группа частей, объединенных в единое целое, которое работает или движется как единое целое.

Переменные Вещи, которые могут измениться в эксперименте.

Том Объем пространства, занимаемого объектом или веществом.

Выветривание Разрушение и износ камня.

Возобновляемые ресурсы Ресурсы, которые природа заменяет по мере использования.

Вес Мера силы тяжести на объекте.

Отражение Отражение световых лучей от поверхности.

Изолировать Для предотвращения или уменьшения прохождения тепла, электричества или звука в, из или через что-либо.

Смесь Комбинация двух или более веществ, которые не образуют новое вещество.

Новолуние Одна из четырех фаз Луны, во время которой она находится непосредственно между Землей и Солнцем и невидима или видна только как узкий полумесяц.

Фотосинтез Процесс использования энергии солнечного света для приготовления пищи из воды и углекислого газа.

Ниша Роль, которую организм играет в окружающей среде. Его работа.

Изученное поведение Поведение, которое животное развивает, наблюдая за другими животными или обучаясь.

Масса Количество вещества в объекте или веществе.

Материя Материал или материал, из которого все сделано.

Инстинкт Поведение, которое животное наследует от своих родителей.

Осадочная порода Скала, которая образовалась, когда осадки были спрессованы и сцементированы вместе.

Почва Материал, сделанный из крошечных кусочков породы, минералов и гнилых растительных и животных веществ.

Раствор Смесь с одним веществом настолько равномерно распределена в другом веществе, что невозможно различить эти два вещества.

Атмосфера Атмосфера — это газ, который окружает планету.Привлеченные

Привлеченные Чтобы приблизить объекты

Жизненный цикл Стадии роста и развития, которые организм проходит за свою жизнь.

Камуфляж Форма, цвет или рисунок животного, которое помогает ему гармонировать с окружающей средой

Ось Когда Земля вращается вокруг Солнца, она вращается или вращается вокруг своей оси. мнимая линия, которая проходит между северным и южным полюсами.Ось вращения Земли наклонена (наклонена) 23,5 °

Проводимость Способность объекта или вещества пропускать тепло, электричество или звук через него.

Декомпозер Декомпозиторы — это организмы, такие как грибки и некоторые бактерии, которые разрушают и переваривают мертвые материалы и отходы.

Метаморфозы Изменения в форме, через которые проходят некоторые насекомые в течение их жизненного цикла.

Баланс Мы используем баланс, чтобы найти массу объекта.

Вместимость Максимальное количество, которое можно удерживать или принимать.

Ископаемое топливо , образовавшиеся из разложившихся останков древних растений и животных, которые были изменены физическими и химическими процессами в пределах земной коры в твердое вещество (уголь), жидкость (нефть) или газ (природный газ).

Прорастание Выращивание растения из семян.

Унаследовано Характеристика, которая передается от родительского элемента к потомству.

Вращение Вращение Земли вокруг своей оси.

Точка замерзания Температура, при которой вещество изменяется от жидкого к твердому. 100 градусов по Цельсию

Осадки Биты из камня, почвы, песка, ракушек и остатков организмов.

Плотность Плотность — это количество массы в объекте. (Плотность не изменится, даже если сила тяжести изменится)

Твердое вещество, жидкость или газ. Формы, которые имеют значение, могут принимать

Трение Сила между двумя поверхностями, трущихся друг о друга.

Сантиметр Сантиметр — это единица измерения, равная одной сотой метра.

Основная потребность Все живые организмы должны иметь пищу, воду, кров и пространство; это основные потребности для жизни.

Плотоядное животное Плотоядные животные — это животные, которые едят мясо.У них обычно острые зубы и мощные челюсти.

Химическое изменение Когда одно или несколько веществ превращаются в одно или несколько новых веществ, свойства которых отличаются от свойств исходных веществ. Пищевая сода и уксус вносят химические изменения.

Конденсация Процесс, при котором влага в воздухе превращается в жидкую или твердую форму. (Дождь, облака или снежинки.)

Гравитация Сила, которая притягивает объекты друг к другу.

Замкнутый контур В замкнутом цикле электроны имеют полный путь прохождения. Устройство начинает работать.

Осаждение Осаждение — это процесс, при котором материалы, разрушенные водой, ветром или льдом, сбрасываются в новом месте.

Среда обитания Среда, в которой живет организм.

Тепловая энергия Форма энергии, которая ощущается как температура.