Darwinismus a co dál? Kateřina Rezková, 2018, revize 2020 Darwinismus – hlavní teze podle Mayra •Organismy produkují více potomstva, než může přežít. •Toto potomstvo je proměnlivé ve svých charakteristikách, přičemž vlohy pro tyto charakteristiky jsou dědičné. •Někteří jedinci díky svým vlastnostem přežívají v boji o život lépe a úspěšně se rozmnoží, čímž předají tyto výhodné vlastnosti svým potomkům. Nazýváme je adaptace a v čase se hromadí. •Kumulací postupných náhodných drobných změn dochází k evoluci, ke změnám druhů a vzniku nových. Klade se důraz na jedince a jeho prospěch. Princip přírodního výběru byl ustaven jako hlavní činitel evoluce. 5+1 hlavních Darwinových teorií evoluce (Mayr, Flégr) 1.Teorie (T.) existence evoluce druhů – druhy nejsou neměnné 2.T. společného původu všech druhů – druhy nevznikly nezávisle 3.T. postupné divergence druhů – evoluce štěpením 4.T. gradualismu – vývoj postupně pomalu drobnými změnami 5.T. přírodního výběru – přírodní výběr = hlavní mechanismus pohánějící veškeré evoluční změny 6. T. pohlavní výběru – působí nezávisle na přírodním Evoluce, biologická evoluce •Změna života v čase, vývoj •Vývoj živých organismů na Zemi v průběhu dlouhých geologických období •dle H. Spencera, který pojem zavedl v dnešním významu - divergentní stochastický vývoj přeměny druhů – vývoj přes řadu generací, vývoj jednoho druhu v jiný •Vznik a postupný vývoj biologických druhů ze společného předka •„Dlouhodobý, samovolně probíhající proces, v jehož průběhu vznikají či jednorázově vznikly ze systémů neživých systémy živé, a tyto živé systémy se pak dále vyvíjejí a vzájemně diverzifikují“ (Flégr, 2005: 35) •Změna frekvence alel v genofondu populace Darwin se ptá příštích generací lJak se vlohy dědí? lČím je způsobena variabilita? Jak vzniká? lJak se dál rozvinula moje teorie? Ujala se? Co nového se zjistilo? Mendelovy genetické zákony lZákon segregace – dvě alely kteréhokoliv genu přítomné u rodičovského jedince se v každé generaci rozcházejí do gamet nezávisle, aniž by došlo k jejich změně, aniž by se ovlivňovaly lZákon nezávislé kombinovatelnosti vloh – jednotlivé dvojice alel různých genů se rozcházejí do gamet nezávisle jedna na druhé lJohann Gregor Mendel (1822 - 1884) Mutace lObjevené začátkem 20. století – vlohy předávané z generace na generaci nejsou zcela neměnné, občas vznikne odchylka, jaká předtím neexistovala lZměny ve struktuře genetického materiálu respektující pravidla zápisu genetické informace lNe pouze chyby, ale složitý adaptivní proces lNa úrovni druhu zdroj evolučních novinek Neodarwinismus lPopulační genetika – Fisher, Wright, Haldane lMolekulární biologie lStatistika lDalší mechanismy mikroevoluce: genetický drift (náhodné změny ve frekvenci jednotlivých alel v genofondu určité populace), evoluční tahy (deterministické procesy na úrovni nosičů genetické informace), genový tok (předávání genů mezi populacemi nejčastěji prostřednictvím migrujících jedinců) l Weismannova bariéra lNepropustná bariéra mezi germinálními a somatickými liniemi buněk u mnohobuněčných organismů (členovci a obratlovci) lV průběhu časné ontogeneze se diferencuje linie buněk, ze kterých vznikají příští buňky pohlavní lSomatické změny získané v průběhu života neovlivňují reprodukční buňky nebo potomstvo lVyvrácení lamarckistické evoluce - dědičnosti vlastností získaných v průběhu života lAugust Weismann (1834 - 1914) lPlatí? Problém s pohlavním rozmnožováním lV každé generaci dochází k náhodnému promíchávání genů otcovských a mateřských – dědivost vlastností může být velmi nízká lHamilton a Williams (60. a 70. léta) genostředné pojetí evoluce – ne, čím daný znak zvýhodňuje nositele, ale čím zvýhodňuje alelu, která je za něj zodpovědná → Dawkinsův Sobecký gen (1976) – předmětem přírodního výběru jsou různé alely jednotlivých genů, které se téměř vždy předávají v nezměněné podobě Sobecký gen myšleno sobecká alela lV pozadí všech biol. dějů je zápas alel o co nejefektivnější a nejčastější replikaci – různé alely jsou různě úspěšné v obsazování dostupných lokusů, takže setrvají v populaci různě dlouho lOrganismy jako vehikly, které si geny vytvořily k tomu, aby se mohly co nejrychleji replikovat lÚčinný nástroj k pochopení a popisu nejrůznějších evolučních dějů, ale odlišuje se od organocentrického darwinistického modelu Současný postneodarwinismus Pluralitní přístup A co dál? •„Povinná“ četba: Lhotský, Dawkins – úryvky ve studijních materiálech •Četba pro dlouhé zimní večery: Flégrova Evoluční biologie Lhotského román Sen noci darwinovské Příručky k biologické olympiádě •Poslech: Přednášky Biologických čtvrtků ve Viničné Odkazy -Studijní materiály k biologickým olympiádám: https://biologickaolympiada.czu.cz/cs/r-11832-dokumenty-a-informace/r-12381-starsi-studijni-materia ly -Biologické čtvrtky ve Viničné: http://www.bioctvrtky.cz/ -Fórum ochrany přírody: http://forumochranyprirody.cz/ Zdroje MAYR, E. Co je evoluce. Vyd. 1. Praha: Academia, 2009, 354 s. FLÉGR, J. Evoluční biologie. Vydání 1. Praha: Academia, 2005, 559 s.