Evolutionsteorien. fundamentet for den moderne biologi. AARHUS UNIVERSITET Det Naturvidenskabelige Fakultet Nat.au.dk/foredrag

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Evolutionsteorien. fundamentet for den moderne biologi. AARHUS UNIVERSITET Det Naturvidenskabelige Fakultet Nat.au.dk/foredrag"

Emma Schmidt
7 år siden
Visninger:

1 Evolutionsteorien fundamentet for den moderne biologi

2 Evolutionsteoriens endegyldige fremsættelse George Lyell 18. juni, 1858 JD Hooker Wallace 1. juli, 1858

3 Darwins inspirationskilder Geologi Fossiler Isolation på øer Overproduktion af afkom Formvariation Kunstig selektion

4 Darwins inspirationskilder Geologi Fossiler Isolation på øer Overproduktion af afkom Formvariation Kunstig selektion

5 Darwins inspirationskilder Geologi Fossiler Isolation på øer Overproduktion af afkom Formvariation Kunstig selektion

6 Darwins inspirationskilder Geologi Fossiler Isolation på øer Overproduktion af afkom Formvariation Kunstig selektion

7 Darwins inspirationskilder Geologi Fossiler Isolation på øer Overproduktion af afkom Formvariation Kunstig selektion

8 Darwins inspirationskilder Geologi Fossiler Isolation på øer Overproduktion af afkom Formvariation Kunstig selektion

9 De logiske slutninger der førte Darwin frem til evolutionsteorien I Observation 1) - Alle arter besidder en forplantningsevne der ville resultere i eksponentiel vækst hvis alle individer der blev født, fik lov til at vokse op og sætte afkom i verden. Observation 2) - De fleste populationer udviser et stabil størrelse. Observation 3) - Naturlige ressourcer er begrænsede. Slutning 1 - Selektion Det er kun en mindre del af det afkom der produceres der overlever.

De logiske slutninger der førte Darwin frem til evolutionsteorien II Observation 4) - Individer fra samme population udviser betydelig variation i deres karaktertræk. Ingen er nøjagtig ens.

10 De logiske slutninger der førte Darwin frem til evolutionsteorien II Observation 4) - Individer fra samme population udviser betydelig variation i deres karaktertræk. Ingen er nøjagtig ens. Observation 5) - Disse variable karaktertræk nedarves for en stor dels vedkommende. Slutning 2 - Variation En populations individer udviser variation i karaktertræk der for en stor dels vedkommende er arvelige.

De logiske slutninger der førte Darwin frem til evolutionsteorien III Slutning 1 - Selektion Slutning 2 - Variation Teorien om arternes forandring.

11 De logiske slutninger der førte Darwin frem til evolutionsteorien III Slutning 1 - Selektion Slutning 2 - Variation Teorien om arternes forandring. Idet det kun er de bedst tilpassede individer der overlever og viderebringe deres egenskaber til næste generation, vil grupper af individer tilhørende samme art gradvist forandre sig afhængigt af forandringer i miljøet (selektionstryk). På denne måde kan en art på lang sigt udvikle sig til en anden art ( descent with modification, transformation )

12 Darwin i Danmark Georg Brandes Georg Brandes,

13 GEOLOGI 2000 ALMEN BIOLOGI EVOLUT. BIOLOGI MOLEK. BIOLOGI Genomics 1900 Radiometrisk datering Kladistik DNA Moderne syntese Mutationer Kromosomer og de mendelske arvelove PCR IT Uniformitarianisme Naturlig selektion 1800 Biostratigrafi Evolution 1700 fossiler Hierarkisk klassifikation Organisationstrin Sammenlign. anatomi

14 Mendels arvelighedslove Gregor Mendel ( )

15 Mendels arvelighedslove Mendels 1. lov Ethvert individ besidder to gener for hver egenskab. Kønscellerne dannes ved reduktionsdeling således at halvdelen har den ene egenskab og halvdelen den anden. Mendels 2. lov Gener for forskellige egenskaber kombineres uafhængigt ved befrugtningen.

16 DNA, livets kode

17 Livets kapacitet for lagring af information Udskrevet på en linie med skriftstørrelse 10 ville de 3.3 milliarder basepar, som det menneskelige genom består af, strække sig over en afstand på mere end 8000 km. Der er mere lager kapacitet i det DNA der findes I siden på en okse skanke end samtlige hardiske I verden! Lagring af den information der findes i al DNA på jorden ville kræve hardiske af 10 Gb hvilke ville fylde 16 X km 3

Ikke kodende DNA Menneskets genom KerneDNA 80.

18 Ikke kodende DNA Menneskets genom KerneDNA gener Mitokondriel DNA 37 gener 25% 75% Genrelateret DNA 10% 90% Ikke genrelateret DNA 60% 40% Kodende DNA Ikke kodende DNA DNA i lavt antal kopier DNA i højt Antal kopier

19 tid Nedarvning af variation tilfældig med begrænsninger eller variationer over et tema Selektion retningsbestemt, men set i et længere tidsperspektiv, også en variabel proces Øget tilpasning til de fremherskende livsvilkår og øget levedygtighed af afkom Evt. artsdannelse ved reproduktiv isolation

20 Kilder til variation Seksualitet (rekombination af egenskaber) Mutationer Hybridisering og kromosomfordobling Tilfældige begivenheder (genetisk drift)

Nedarvning af variation tilfældig med begrænsninger eller variationer over et tema Selektion målrettet, men variabel proces i et længere tidsperspektiv

21 Nedarvning af variation tilfældig med begrænsninger eller variationer over et tema Selektion målrettet, men variabel proces i et længere tidsperspektiv Birkemåler (Biston betularia) Øget tilpasning til de fremherskende livsvilkår og øget levedygtighed af afkom Evt. artsdannelse ved reproduktiv isolation

Nedarvning af variation tilfældig med begrænsninger eller variationer over et tema Selektion retningsbestemt, men set i et længere tidsperspektiv, også

22 Nedarvning af variation tilfældig med begrænsninger eller variationer over et tema Selektion retningsbestemt, men set i et længere tidsperspektiv, også en variabel proces Øget tilpasning til de fremherskende livsvilkår og øget levedygtighed af afkom (fitness) Evt. artsdannelse ved reproduktiv isolation

23 tid Nedarvning af variation tilfældig med begrænsninger eller variationer over et tema Selektion retningsbestemt, men set i et længere tidsperspektiv, også en variabel proces Øget tilpasning til de fremherskende livsvilkår og øget levedygtighed af afkom Evt. artsdannelse ved reproduktiv isolation

24 150 år efter Darwin Nothing in biology makes sense except in the light of evolution Theodosius Dobzhansky ( ) The American Biology Teacher, March 1973 (35: )

25 Evolutionsteoriens betydning for vores hverdag? Forædling af afgrøder og dyr ( kunstig selektion )

26 Evolutionsteoriens betydning for vores hverdag? Forståelse for sygdomsfremkaldende organismers udvikling

27 Evolutionsteoriens betydning for vores hverdag? Bioteknologisk forskning (genetisk modificering) -

28 Hvilken betydning har evolutionsteorien for vores hverdag? Evolutionære computer algoritmer Lav en start population Opstil kriterium for optimal løsning Er løsningen optimal? Bedste løsning selektion Lav en ny population rekombination START SLUT mutation

29 Pause Angraecum sesquipedale Xanthopan morganii ssp. praedicta

30 Hvorledes opstår arter? Hvorledes vokser da nu den mindre Forskjel mellem Varieteterne til den større Forskjel mellem Arterne? (s. 136) Men, kunde man spørge, hvorledes kan et analogt Princip ( Divergensprincippet ) kunne komme til at virke ude i naturen? (s. 137)

31 Evolutionære processer Gradualisme versus punktueret ligevægt Allopatrisk versus sympatrisk artsdannelsen Ø-biogeografi

32 Resultatet af evolutionsprocessen Purvis and Hector Nature 405, (11 May 2000);

33 Hypoteser om afstamning

34 Willi Hennig og kladistikken Willi Hennig

35 Karakteranalysen KARAKTER tilstand 1 tilstand 2 A: a transformation a BLADINDSKÆRING savtakket fjerlappet BLOMSTERSTAND klase skærm SÆDIGHED oversædig undersædig

36 Typer af karakterer Morfologiske karakterer Molekylære/genetiske karakterer

Karakter matrix Arter Karakterer a b c 0 0 0 0 0

37 Karakter matrix Arter Karakterer a b c

38 Kilder til kovariation Fælles afstamning Tilpasning til lignende livsvilkår

39 Karakter polarisering - indirekte evidens Out-group kriteriet 1) Alle karakterer i den formodede søster-gruppe kodes 0. 2) En gruppe bestående af repræsentanter fra flere forskellige udviklingslinier bruges som sammenligningsgrundlag for den gruppe man studerer.

40 Parsimoni OTEer karakterer A B C Z A B C Z ,4 8,9,10 6 8,9,10 3,4 A C B Z 5 7 3,4 1,2 1,2 Trælængde 11 Trælængde 12

41 Molekylær systematik

Et eksempel Colin Hughes, and Ruth Eastwood. 2006.

43 Et eksempel Colin Hughes, and Ruth Eastwood Island radiation on a continental scale: Exceptional rates of plant diversification after uplift of the Andes. PNAS 103 (27):

Intelligent design tidslinie 1802 Paleys udgiver Natural Theology 1986 1999

44 Intelligent design tidslinie 1802 Paleys udgiver Natural Theology Dom i USAs højesteret Kile strategien DK: Jacob Wolf udgiver Rosens Råb

45 To hovedindvendinger mod evolutionsteorien: Ureducerbar kompleksitet Kun en teori

46 Ureducerbar kompleksitet Hvorledes kan et organ så komplekst som øjet forklares ud fra en evolutionær proces som i høj grad beror på tilfældigheder?

Videnskabelig metode teori hypotese 1. Formulering af videnskabeligt spørgsmål baseret på observationer. 2. Opstilning af hypotese. 3. Afledning testbare forudsigelser. 4.

47 Videnskabelig metode teori hypotese 1. Formulering af videnskabeligt spørgsmål baseret på observationer. 2. Opstilning af hypotese. 3. Afledning testbare forudsigelser. 4. Planlægning af eksperimenter til testning af den opstillede hypoteses forudsigelser. 5. Indsaml data. 6. Analysér data. 7. Sammenlign data med forudsigelse. 8. Konkludér på basis af accept eller afvisning af den opstillede hypotese. 9. Lav eventuelt om på hypotesen og start ved pkt. 3 igen.

48 Evolution er et faktum og en teori (Stephen Jay Gould) Mekanismen (teori) hvorved evolutionen (faktum) finder sted diskuteres til stadighed

Relaterede dokumenter

1/14 Genmutationer. 2/15Blodtyper

1/14 Genmutationer. 2/15Blodtyper 1/14 Genmutationer Med udgangspunkt i vedlagt bilagsmateriale og relevant eksperimentelt arbejde skal du holde et oplæg om genmutationer og de konsekvenser genetiske sygdomme kan have for en familie. Kom