Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Forrongó evolúcióbiológia Fajképződés ökológus szemmel Pásztor Erzsébet ELTE.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Forrongó evolúcióbiológia Fajképződés ökológus szemmel Pásztor Erzsébet ELTE."— Előadás másolata:

1 Forrongó evolúcióbiológia Fajképződés ökológus szemmel Pásztor Erzsébet ELTE

2 Üzenet Paradigmaváltás van a fajképz ő dés kutatásában. Genetikai  Ökológiai paradigma

3 Elméletek Szintetikus evolúcióelmélet szaporodási izoláció (biológiai fajfogalom) allopatrikus fajképz ő dés Adaptív speciáció elmélete gyakoriságfügg ő szelekció (szétválasztó) szimpatrikus fajképz ő dés genetikai ökológiai

4 Elméletek Szintetikus evolúcióelmélet Hogyan alakulnak ki szaporodásilag izolált csoportok? - Ökológiai izoláció, ökológiai speciáció - Adaptív speciáció elmélete Hogyan hoz létre a természetes szelekció evolúciós elágazásokat? genetikai ökológiai

5 Mérföldkövek Mayr, E. 1963: Animal species and evolution Otte, Endler 1989: Speciation and its consequences Coyne, Orr 2003: Speciation. Howard, Berlocher 1998: Endless forms. Species and speciation Schluter, D. 2000: The ecology of adaptive radiation Dieckmann et. al 2004: Adaptive speciation

6 Amiről szó lesz Régi-új fajképz ő dés elmélet Új evidenciák Ökológiai újdonságok

7 Az adaptív fajképződés fogalma Darwin is megmondta... Az egymástól leginkább különböz ő, széls ő változatok vannak el ő nyben. Érv: egy terület annál több él ő lényt tud eltartani, mennél különböz ő bbek, ezért a különbségek a széls ő változatok között egyre n ő nek.

8 Az adaptív fajképződés fogalma „Gyakoriságfügg ő biológiai kölcsönhatásokhoz kapcsolódó szétválasztó szelekció következtében létrejöv ő fajképz ő dés” Dieckmann et. al 2004

9 Gyakoriságfüggő szelekció Az egyes változatok rátermettsége a populáció összetételének a függvénye. Az egyes allélok átlagos rátermettsége (marginális rátermettség) a relatív gyakoriságuk függvénye. Tétel: Gyakoriságfüggő szelekció esetén, egyensúlyi állapotban minden változat rátermettsége azonos.

10 Szétválasztó szelekció tulajdonság rátermettség

11 Az adaptív tájkép metafora Evolúció=hegymászás út=idő Optimalizáció

12 Az adaptív tájkép metafora hágó

13 Az aranyláz metafora A túl sok aranyásó, elhordja a hegyet! De másból azért meg lehet gazdagodni! Versengés az aranyért = versengés a forrásokért

14 Az adaptív tájkép állandóan változik! Jobb metafora?

15 A fajképződés motorja Szaporodási izoláció? Szétágazás ökológiai lehetősége?

16 A fajképződés gyakorisága függ az ökológiai körülményektől Magasabb 1. kolonizáció távoli földrészekre, szigetekre, tavakba – interspecifikus kompetíció, predáció, betegségek csökkent mérték ű ek 2. tömeges kihalások után 3. korábban kihasználatlan forrásokhoz való adaptáció után 4. új források tömegének megjelenése után

17 A növekedés-elágazás metafora Ha kevés a versenytárs van elágazás! növekedés = egyirányú szelekció elágazás = fajképződés Ha sok a versenytárs, nincs elágazás!

18 A fajképződés folyamata AllopatrikusSzimpatrikus Szaporodási izoláció Ökológiai differenciálódás - szétválasztó szelekció Ökológiai különbségek Izoláció megerősítése Szelekció szaporodási izolációra Szétterjedés

19 Szintetikus evolúcióelmélet (Ernst Mayr) szaporodási izoláció a folyamat elején elengedhetetlen a fajképződéshez, mert az érintett lokuszokon lévő allélok rekombinációja miatt egyébként nehezen indul be földrajzi izoláció elsődleges jelentősége: szaporodási egységet biztosító mechanizmusok erodálása, megváltozása

20 Anolis gyíkok esete Kis Antillák 2-5 millió éves szigetek ~ egy sziget - egy faj fajon belül hegyi és parti ökotípus Tipikus allopatrikus fajképződés.

21 Szaporodási izoláció Géncsere megakadályozása a különböző típusok között prezigótikus fizikai gát időbeli elkülönülés: pl. virágzás időzítése térbeli elkülönülés egy élőhelyen viselkedési mechanizmusra épülő asszortatív párosodás posztzigótikus életképtelen hibrid: egyedfejlődés különböző stádiumokban akadhat el steril hibrid

22 Prezigotikus izoláció egy lépésben NATURE | VOL 425 | 16 OCTOBER 2003 | Rei Ueshima*†, Takahiro Asami†‡

23 Egy lokuszos fajképződés! Egyetlen sinistral Bradybaena similaris, minden utódja dexter  heterozigóták F2: 101 dexter 30 sinistral (H 0 = 3:1  2 = 3.01, p=0.62 ).  dexter domináns

24 Erős szelekció dexter formára dexter ősi forma 4 sinistral faj monofiletikus, azaz egyetlen mutációra vezethető vissza! Visszamutáció+fajképződés 3 esetben történt A domináns dexter mutáns allél könnyebben fixálódik, mint recesszív párja a fenotípusos asszortatív párosodás miatt!

25 Pre-zigotikus izoláció és táplálék divergencia együttes kialakulása Patkósorrú denevér család (Rhinolophidae) 5 millió év, 30 faj Rhinolophus philippinensis 3 szimpatrikus forma: kicsi, közepes, nagy

26 Harmonic-hopping in Wallacea’s bats Tigga Kingston & Stephen J. Rossiter Különböző frekvenciájú hangot adó denevérek tápláléka különbözik: Nagy denevér – nagy táplálék! Különböző frekvenciájú hangot adó denevérek nem hallják egymást!  Genetikai izoláció kimutatható microsatellit lokusz alapján! NATURE | VOL 429 | 10 JUNE 2004 |

27 Pre-zigotikus izoláció és táplálék divergencia együttes kialakulása Csőrméret magméretének Geospiza fortis magevő darwin pinty táplálék izoláció szap izoláció

28 Sympatric speciation in Nicaraguan crater lake cichlid fish Marta Barluenga, Kai N. Stölting, Walter Salzburger, Moritz Muschick & Axel Meyer Amphilophus citrinellus, általánosan elterjedt: bentikus Amphilophus zaliosus egyetlen izolált kráter tóban: hosszabb testű, limnetikus mtDNS, mikroszatellita, RFLP, ökomorfológia Környező hegyek tavainak ciklidái Nature Vol 439|9 February 2006|

29 Sympatric speciation in Nicaraguan crater lake cichlid fish Marta Barluenga, Kai N. Stölting, Walter Salzburger, Moritz Muschick & Axel Meyer

30

31 Különbség a testfelépítésben

32 Különbség az állkapocs alakjában

33 Különbség a gyomor tartalomban

34 Ciklidák sekélyvizű afrikai tavakban Szaporodási izoláció vizuális jegyeken alapuló párválasztás alapján Ökológiai differenciáció 500 faj max év Viktória tó Hogyan jött létre a környezettel változó rátermettségű vizuális jegyeken alapuló párválasztás?

35 Lord Howe Island Howea forsteriana H. belmoreana

36 Sympatric speciation in palms on an oceanic island Vincent Savolainen, Marie-Charlotte Anstett, Christian Lexer, Ian Hutton, James J. Clarkson, Maria V. Norup, Martyn P. Powell, David Springate, Nicolas Salamin & William J. Baker Különbség a virágzás időzítésében: szaporodási izoláció Nature Vol 441|11 May 2006|

37 Niche különbség (szegregáció)

38 Genetikai különbségek


Letölteni ppt "Forrongó evolúcióbiológia Fajképződés ökológus szemmel Pásztor Erzsébet ELTE."

Hasonló előadás


Google Hirdetések