Darwin3 Miloš Macholán Laboratory of Mammalian Evolutionary Genetics Institute of Animal Physiology and Genetics, CAS Veveří 97, 602 00 Brno e-mail: macholan@iach.cz Futuyma2 Ridley1 Barton Stearns1 Textbooks http://media.wwnorton.com/cms/books/9780393925920_300.jpg darwin_foto Výsledek obrázku pro darwin cartoon Albrecht_von_Haller EVOLUTION (evolvere, evolutio) = unfold, unfolding (of a scroll of papyrus) Albrecht von Haller (1774): development of individual embryo essentially ontogenetic development according to a preset programme (~ preformationism) HomunculusLarge http://render.fineartamerica.com/images/images-acrylic-search/15.00/15.00/metalposts/break/images-m edium/8-preformationism-18th-century-science-source.jpg spermatozoon embryo in a broad sense = change (politics, economy, technology, scientific theories etc.) CULTURAL EVOLUTION BIOLOGICAL EVOLUTION = heritable change in the properties of populations of organisms over the course of generations structure, function and organization of organisms or their parts, behaviour and mutual relationships http://vesmir.stoplusjednicka.cz/sites/default/files/obrazky/2015/10/universe_end.jpg http://secretsoftheuniversefilm.com/wp-content/uploads/2015/06/subatomic-particle.jpg T. Dobzhansky (American Biology Teacher, 1973) stažený soubor.jpg Nothing in biology makes sense except in the light of evolution. EVOLUTIONARY BIOLOGY = scientific field studying principles of biological evolution properties and mechanisms of evolutionary process PROPERTIES OF BIOLOGICAL EVOLUTION living systems (reproduction, variability, inheritance) thermodynamic openness, dissipation*) systems with memory Þ cumulation of changes unlimited heritability adaptation, purposeful arrangement cladogenesis *) = irreversible change of energy teleology: everything has its purpose finalism: the doctrine that final causes determine the course of all events - Teilhard de Chardin: „Omega Point“ [ ] PROPERTIES OF BIOLOGICAL EVOLUTION IS random (both deterministic and stochastic processes and mechanisms) IS opportunistic, ie. doesn’t find global optima Výsledek obrázku pro honeywell supersonic Výsledek obrázku pro wrights´plane human design engineer Výsledek obrázku pro jet biplane image Výsledek obrázku pro jet propeller plane image Výsledek obrázku pro jet propeller biplane image natural selection Výsledek obrázku pro pc https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Z3_Deutsches_Museum.JPG/800px-Z3_Deutsche s_Museum.JPG Výsledek obrázku pro human brain SouvisejÃcà obrázek 1939 2018 IS random (both deterministic and stochastic processes and mechanisms) IS opportunistic, ie. doesn’t find global optima HAS NO purpose or goal (nor survival of species!) IS neither moral nor amoral IS NOT progressive PROPERTIES OF BIOLOGICAL EVOLUTION http://www.ideafixa.com/wp-content/uploads/2014/03/The_March_of_Progress.jpg Výsledek obrázku pro Evidence as to Man’s place in Nature image „march of progress“ T. H. Huxley (1863): Evidence as to Man’s place in Nature http://www.ideafixa.com/wp-content/uploads/2014/03/The_March_of_Progress.jpg march.gif March I.jpg EvolutionOfMan.jpg „march of progress“ Výsledek obrázku pro evolution of man and woman cartoon Výsledek obrázku pro evolution of man and woman cartoon http://img1.imagesbn.com/p/2940149075904_p0_v1_s260x420.JPG Osborne I.jpg Osborne II.jpg http://www.dinosauria.eu/Dino_figs/Forsk_figs/HFOsborn.jpg Henry Fairfield Osborn I.jpg Evolution and progress „wall effect“ Strepsiptera Myxozoa Sacculina carcini STRUCTURE OF EVOLUTIONARY BIOLOGY 2 principal questions: History of life? Mechanisms of changes? systematics paleontology evolutionary genetics e. ecology e. developmental biology (evo-devo) behavioural ecology sociobiology, e. psychology e. physiology e. morphology History of evol. thoughts can be divided into the following stages: before Darwin Darwin’s/Wallace’s theory evol. theory at the turn of 19th and 20th century Modern Synthesis and recent history The beginning of evolutionary biology = 1859 (Darwin’s Origin of Species), BUT: evolutionary thoughts much older only after the World War II evolutionary biology considered true science HISTORY OF EVOLUTIONARY THOUGHTS 1. Before Darwin A) Antient history and the Middle Ages: Anaximandros aus Milet Anaximander of Miletus (ca. 610–ca. 546 BC) humans and animals have evolved from fish http://www.philosophy.gr/presocratics/Anaximanderworld.jpg http://zebu.uoregon.edu/2002/ph123/timages/cosmos.jpg http://whatspshat.files.wordpress.com/2014/02/xenophanes.jpg Xenofanes of Colofon (ca. 570–ca. 475 BC) fossils found in sediments must formerly have been in water A) Antient history and the Middle Ages: 1. Before Darwin empedokles_1821293,property=zoom Empedocles z Acragas (ca. 492–432 BC) random combinations of parts of organisms plants before animals http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Empedocles-2-sized.jpg A) Antient history and the Middle Ages: 1. Before Darwin http://clickypix.com/wp-content/uploads/2013/08/hybrid-shark-combo-creatures-17.jpg http://hunting-washington.com/smf/index.php?action=dlattach;topic=50730.0;attach=104042;image http://english.cri.cn/mmsource/images/2013/08/13/5c3f81cca4804619952cb4ed5f5fa2b7.jpg http://www.lolset.com/wp-content/uploads/2013/04/hybrid-animals-gallery-03.jpg http://files.newsnetz.ch/bildlegende/131749/1627245_pic_970x641.jpg http://img2.wikia.nocookie.net/__cb20120615060217/dragonsdogma/images/0/06/Chimera01.png http://content4.viralnova.com/wp-content/uploads/2014/03/hybrid-animals4.jpg Výsledek obrázku pro harpy image http://fantasyhorses.homestead.com/files/beefy_centaur.jpg http://chriswauchop.files.wordpress.com/2012/07/medusa_fnt.jpg http://nd04.jxs.cz/766/158/08517ac05a_74076705_o2.jpg Výsledek obrázku pro chimaera greek mythology ´ ´ ´ wild-boar-bharatpur-2006 sparrow Christian philosophy: Aristotle: first classification of organisms, linear hierarchy (® Scala Naturae) Plato: theory of Ideas (® Christian God) platon aristoteles Aristotle (384–322 BC) Plato (427–347 BC) A) Antient history and the Middle Ages: 1. Before Darwin Scala Naturae („Great Chain of Being“) Výsledek obrázku pro scala naturae Výsledek obrázku pro scala naturae Výsledek obrázku pro scala naturae James Ussher – Annalium pars posterior (1654): World created at dusk preceding 23th October 4004 BC (~ 6000 years old) ~ Isaac Newton: 3998 BC James_Ussher literal reading of Bible = creationism 800px-The_Creation_of_Adam před 2 týdny jsme měli malé výročí 6005 let B) since the end of 17th century to the French Revolution: 1. Before Darwin http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/61/Europe-Switzerland.svg/2045px-Europe-Switz erland.svg.png Charles Bonnet (1720-1793) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/EU-Germany.svg/2045px-EU-Germany.svg.png Lorenz Oken (1779-1851) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/EU-Germany.svg/2045px-EU-Germany.svg.png Immanuel Kant (1724-1804) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/EU-Germany.svg/2045px-EU-Germany.svg.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/Kant_Portrait.jpg J. W. Goethe (1710-1782) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d1/EU-United_Kingdom.svg/2045px-EU-United_Kin gdom.svg.png Erasmus Darwin (1731-1802) Zoönomia (1794): „E conchis omnia“ (everything from molluscs) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/EU-France.svg/2045px-EU-France.svg.png Portrait-Of-Dr-Erasmus-Darwin,-$281731-1802$29-Scientist,-Inventor-And-Poet,-Grandfather-Of-Charles -Darwin,-1792-93 G.-L. L. de Buffon (1707-1788) Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707–1788): since 1749–1789: 26 volumes of Histoire Naturelle (1789–1804 another 8 volumes) age of Earth = 75,000 years 1766: related species from a common ancestor, modification by climatic factors 1778: age 75 kya - 2-3 Mya Buffon_1707-1788 Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet de LAMARCK (1744–1829) 1809: Philosophie Zoologique 1. inherent tendency to change 2. inheritance of acquired characteristics change of species towards higher organisation (transformism) continual spontaneous emergence of simple organisms number of species unchanged = LAMARCKISM C) 19th century: lamarck 1. Before Darwin 1 1 transformism „classical“ creationism open jar closed jar gauze fly larvae no larvae no larvae http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Francesco_Redi.jpg Francesco Redi (1626-1697) http://listoffigures.files.wordpress.com/2010/04/augustin-augier-arbre-botanique-big.png http://listoffigures.files.wordpress.com/2010/04/jean-baptiste-lamark-philosophie-zoologique-tree.g if A. Augier: Essai d’une nouvelle classification des vegetaux (1801) J.-B. Lamarck: Philosophie zoologique (1809) http://media-cache-ec0.pinimg.com/736x/75/f0/8b/75f08be4c906c9e92cd443bb73e0f7b0.jpg http://listoffigures.files.wordpress.com/2010/04/vestiges-of-the-natural-history-of-creation-tree.j pg Robert Chambers: Vestiges of the Natural History of Creation (1844) Heinrich Georg Bronn: Untersuchungen über die Entwicklungs – Gesetzte der organischen Welt während der Bildungszeit unserer Erd-Oberfläche (1858) critique of Lamarck´s theory: Cuvier Georges Cuvier (1769–1832) http://www.musees-franchecomte.com/gallery_images/site_1/104/794/cuvier270.jpg Výsledek obrázku pro cuvier comparative anatomy Výsledek obrázku pro cuvier comparative anatomy SouvisejÃcà obrázek Výsledek obrázku pro iguanodon image Výsledek obrázku pro megalosaurus image Výsledek obrázku pro iguanodon owen Výsledek obrázku pro iguanodon burian Megalosaurus: 1815–1824 Iguanodon: 1822 Výsledek obrázku pro hylaeosaurus image Výsledek obrázku pro hylaeosaurus image Výsledek obrázku pro owen dinosauria Hylaeosaurus: 1832 Výsledek obrázku pro nebular hypothesis image nebular hypothesis: gradual cooling down of Earth Þ less favourable conditions in the past catastrophism cataclysm (catastrophe) and a new creation Charles Lyell (1797–1875): uniformitarianism Principles of Geology James Hutton (1726–1797): geological evidence suggests that Earth is inconceivably old Þ How can we use our observation and experiment for explaining changes on such the huge time scale? ® we must rely on processes that we know at present C. Lyell Age of Earth J. Hutton http://www.icr.org/i/articles/af/failed_history_uniform_wide.jpg uniformitarianism http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/images/history/rockcycle2.gif http://www.bbc.co.uk/staticarchive/627a59344aa66c199aeb11e4d8b057751d829a33.gif http://www.sott.net/image/s2/58538/full/meteorite_asteroid_impact_chic.jpg http://www.pmpress.org/content/mediagallery/mediaobjects/disp/6/6_catastrophism_small_crop.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Charles_Lyell00.jpg natural theology: William Paley (1743–1805) metaphor of God as a watchmaker W. Paley paleontology: Owen Richard Owen (1804–1892) richard_owen owenmoar Charles Robert DARWIN (1809–1882) DARWIN 2. Darwin’s/Wallace’s theory Born house Shrewsburry * JosiahWedgwood File:Portrait of Erasmus Darwin by Joseph Wright of Derby (1792).jpg Robert_Darwin Erasmus Darwin Josiah Wedgwood I. Robert Darwin 12th February 1809 Shrewsbury narozen v domě Mount, jako 5. ze 6 dětí ve stejný den jako Abraham Lincoln v Kentucky; Shrewsbury v té době živé obchodní město, řeka Severn jako hranice mezi Anglií a Walesem; dědeček Erasmus a Josiah Wedgwood I. zakladatel světoznámé porcelánky, takže Darwinovi bohatí; velký, pohodlný dům, krásné zahrady, služebnictvo; Josiah III. Wedgwood vase 2 Wedgwood clock Wedgwood Darwin Wedgwood vase Wedgwood_kpjas_003a Est. 1759 Wedgwood china porcelán Wedgwood, zal. 100 let před Původem druhů; typické etruské vzory; zmínka o královně (na plaketě Darwin) 0_engraving_-_ma_012+b_edinburgh_university October 1825: University of Edinburgh January 1828: Christ’s College, University of Cambridge říjen 1825, D. 16-letý ... studia medicíny v Edinburgu; nedlouho po svém příjezdu do Edinburgu zjistil, že po otci zdědí dostatek finančních prostředků na to, aby mohl žít bez práce, což byl pro něho pádný důvod k přerušení studií medicíny po dvou letech bezvýsledných studií ho jeho otec stáhnul zpět a poslal do Cambridge studovat teologii (leden 1828, D. = 19 let, Christ College); záhy si našel několik přátel, kteří jezdili na koni, stříleli a studovali co možná nejméně; jediné, čím se D. od nich lišil, byla jeho vášeň pro sbírání brouků Henslow sedgwick John Stevens Henslow (1796–1861), botanist, geologist Adam Sedgwick (1785–1873), geologist naštěstí Sadgwick (geolog) a především botanik Henslow (D. označován jako „ten, co chodí s Henslowem“) zima 1830-31: D. čte deník barona Alexandra von Humboldta, největšího cestovatele té doby (Kanárské ostrovy, J a S Amerika atd.) * v lednu 1831 D. graduoval a pod Henslowovým vlivem se začal věnovat geologii fitzroy_painting Robert FitzRoy (1805–1865) Beagle HMS Beagle Plymouth 27.12.1831 Darwin-1840 na podzim 1831 se vrátil do Shrewsbury na loveckou sezónu, ale čekal ho tam dopis od H., který mu oznamoval, že Robert Fitzroy, 26-letý kapitán lodi Jejího Veličenstva Beagle Královského námořnictva, se chystá k podrobnému průzkumu jižního pobřeží J Ameriky pro Britskou admiralitu a hledá mladého přírodovědce bez nároku na plat. Henslow:“Ani v nejmenším nepochybujte a neobávejte se, že nejste kvalifikován, buďte si jist, že jste ten správný člověk.“ * D. byl vybrán, i když se F. zprvu nelíbil, v duchu tehdy velmi populární frenologie, Darwinův nos, 15. listopadu se nalodil a 27. prosince loď vyplula (proto deníky začínaji rokem 1832); každopádně když se loď vzdalovala od břehů rodné Anglie, nikdo, natož on sám, netušil že se o něm po 200 letech budou psát stohy článků a knih a že já budu mít tuto přednášku http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Voyage_of_the_Beagle.jpg HMS Beagle (1831–1836) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Voyage_of_the_Beagle.jpg Charles Lyell Principles of Geology (1830–1833) HMS Beagle (1831–1836) Cape Verde, četba 1. dílu Lyellových Základů geologie; zbytky antického chrámu... http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Voyage_of_the_Beagle.jpg HMS Beagle (1831–1836) Megatherium glyptodon HMS_Beagle_by_Conrad_Martens Image-Rhea_Darwinii1 mastodon Megatherium Glyptodon Mastodon „Rhea Darwinii“ Patagonie: fosilie obřího lenochoda a pásovce, vymřelého koně, objev nového druhu pštrosa (nandu) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Voyage_of_the_Beagle.jpg Galapagos2 galapagos-tortoise1 Beagle in the Galapagos 2573047-The-Sea-Iguana-0 HMS Beagle (1831–1836) Darwin%27s_finches_by_Gould John_Gould John Gould galapagos-mockingbird-mimus-melanotis-illustration-by-john-gould-from-darwins-zoology-of-the-voyage -of-hms-beagle c1x17b-finches „Darwin’s finches“ (tanagers) mockingbirds suchozemští ptáci: 21/26 (81%) enedemických, u mořských jen 2/11 (18%); drozdi (Mimidae), „pěnkavy“ (ne Fringillidae), ale strnadi (Emberizidae) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/32/Thomas_Robert_Malthus.jpg Thomas Robert Malthus (1766‒1834) 1798, 1801: An Essay on the Principle of Population deficiency of resources Þ less adapted individuals don’t survive = natural selection decrease of birth and infantile mortality, increase of mean age Þ population growth Great Britain (Glasgow, Liverpool, Birmingham, Manchester, London), Ireland, USA, Naples („city of beggars“) [BUT: agricultural revolution (England, USA) Þ more sources, in USA the estimate included also immigrants] http://img1.wikia.nocookie.net/__cb20111004021328/marveldatabase/images/thumb/b/bb/Charles_Darwin_( Earth-616).jpg/250px-Charles_Darwin_(Earth-616).jpg I am almost convinced (quite contrary to opinion I started with) that species are not (it is like confessing a murder) immutable. [1844, Darwin’s letter to Hooker] 1842: pencil-written 35-page outline of the theory of natural selection 1844: extension to 230 pages ... asks his wife Emma for publishing after his death 11th January 1844: letter to J. Hooker with the theory outline Robert Chambers ... 1809: Lamarck odsouzen za amorálnost; 1844: Robert Chambers – kniha označena za „odpornou a nečistou věc, jejíž dotek špiní a ze které dýchá zkáza“. Měsíce 1844 bylo v Londýně nejoblíbenější kratochvílí hádat, kdo je „Pan Stopy“. Někteří se domnívali, že to byl Princ Albert, 25-letý manžel královny Viktorie, nebo Lyell, byli i tací, kteří usuzovali na Darwina. Zpoždění ale i proto, že D. hledal další důkazy pro svou teorii a hlavně proti ní; musel si také upevňovat svoje postavení, v té době budoval síť svých sympatizantů chambers_robert3 Robert Chambers (1802–1871) 1844: Vestiges of the Natural History of Creation) 12 editions, in total 100,000 copies authorship discovered as late as in 1884 http://assets.cambridge.org/97811080/01670/cover/9781108001670.jpg Robert Chambers ... 1809: Lamarck odsouzen za amorálnost; 1844: Robert Chambers – kniha označena za „odpornou a nečistou věc, jejíž dotek špiní a ze které dýchá zkáza“. Měsíce 1844 bylo v Londýně nejoblíbenější kratochvílí hádat, kdo je „Pan Stopy“. Někteří se domnívali, že to byl Princ Albert, 25-letý manžel královny Viktorie, nebo Lyell, byli i tací, kteří usuzovali na Darwina. Zpoždění ale i proto, že D. hledal další důkazy pro svou teorii a hlavně proti ní; musel si také upevňovat svoje postavení, v té době budoval síť svých sympatizantů vilejs barnacles 020-vilejs_stvolnaty_2 svijonozec barnacles 1846 … barnacles 1854: 2 books on extant barnacles and 2 books on extinct barnacles 1856: Darwin starts to work on a book on natural selection, planned extent 1000 pages ... 5th August 1857: theory outline to A. Gray 1858: letter from A.R. Wallace On the Tendency of Varieties to Depart Indefinitely from the Original Type wallace_young Darwin-1854 8 let poté, co přepověděl, že práce na svijonožcích mu zabere několik měsíců, max. rok ... Wallace2 wallace_alfred_russel Alfred Russel Wallace (1823–1913) http://www.barkinghistory.co.uk/images/p079_1_00.png Wallace: rodina původně středostavovská, otec ale brzy vinou špatných investic o peníze přišel – W. celý život v chudobě (po otci zřejmě zdědil schopnost špatně investovat, protože i on přišel o peníze, vydělané za sbírky z Malajsie); jinak W. celoživotní smolař, např. sbírky z Brazílie shořely při požáru lodi; 1870: jistý John Hampden vypsal odměnu 500 liber (dnes asi 34 000) tomu, kdo dokáže zakřivení řeky, kanálu nebo jezera. W. to dokázal, ale Hampden ho nařknul z podvodu a zahájil proti němu několik let trvající kampaň (psal do časopisů i organizací, jejichž byl W. členem). W. vyhrál několik soudních, nicméně za soudní poplatky vydal víc než činila jeho výhra podoba s Fryntou Výsledek obrázku pro alfred wallace voyages Výsledek obrázku pro alfred wallace voyages Výsledek obrázku pro alfred wallace voyages Výsledek obrázku pro alfred wallace voyages Lyell Asa_Gray_(1867) hooker Huxley Charles Lyell (1797–1875) Joseph Dalton Hooker (1814–1879) Thomas Henry Huxley (1825–1895) Asa Gray (1810–1888) D. se obrátil na své přátele, především Hookera a Huxleyho, co má dělat majstrštyk, zmátl většinu svých životopisců, např. Julian Huxley později napsal o „triumfu šlechetnosti obou pánů“ ... obrátil se na přátele, u kterých si mohl být jist, že ho podpoří 1st July 1858: Linnean Society of London On the Tendency of Species to Form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Means of Natural Selection 1. července přednáška v Linnéovské společnosti, která se konala díky smrti vicepresidenta Roberta Browna (Brownův pohyb) 10. června t.r.; oba příspěvky přečetl sekretář společnosti John Joseph Bennett; přítomno jen asi 30 lidí včetně 2 ze zámoří, mnoho přišlo hlavně kvůli nekrologu R. Browna, který přečetl Lyell * přednáška bez většího ohlasu, v květnu 1859 si president společnosti Thomas Bell, který zasedání předsedal, poznamenal, že v předchozím roce nebyly prezentovány žádné revoluční myšlenky, pouze prof. Samuel Haughton z Dublinu poznamenal, že „co v ní bylo nové, bylo chybné, a co bylo správné, bylo staré“ 24. listopadu 1859 On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life 1859_Origin_F373_001 Title page Darwin_divergence březen 1859: dokončil knihu •22. listopadu 1859: kniha vydána, 15 šilinků, celý náklad 1250 kopií rozprodán týž den! 500 stran, D. sám po jejím opětovném přečtení prohlásil “Proboha, je to těžké čtení“ – je to proto, že musel kromě popisu své teorie přesvědčit ostatní, že je správná – proto je velká část věnována argumentací s některými argumenty proti evoluci •na obr. vpravo jediný obrázek Darwin_ape Cartoon1 Darwin_as_monkey_on_La_Petite_Lune Darwin_sexual_caricature picture1 Monkeyana jesus-vs-darwin Annie_Darwin darwinismus = rouhačství a ateismus; pro D. překvapení, protože nikdy nepokládal svou teorii za neslučitelnou s vírou ... i když jeho vztah k víře přinejmenším vlažný od smrti své milované dcery Annie na spálu roku 1851, ze které se Darwinovi nikdy nevzpamatovali Owen Richard Owen 1838-1840_FossilMammalia_F9 owen-vanityfair3 Wilberforce Samuel Wilberforce (1805–1873) File:Samuel Wilberforce by George Richmond.jpg Richard Owen: zakladatel britského přír. muzea, slizký a zákeřný, nejprve psal první díl Zoologie, potom D. po straně pomlouval: většinou ale anonymní články, kde se odvolával na „nejpřednější kapacity té doby“ (rozuměj: sám sebe!) jaro 1860: Huxley chválil jen v anonymním článku, Hooker pouze v soukromí před přáteli, Lyell považoval teorii jen za hypotézu; jen Asa Gray „bojoval jako Trójan“ 1868: The Variation of Animals and Plants under Domestication 1871: The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex 1872: The Expression of the Emotions in Man and Animals 1872_Expression_F1142_006 1871_Descent_F937 o-puvodu-cloveka o-pohlavnim-vyberu Darwin-1871 Darwin-1868 1868 1871 od té doby až do smrti 10 dalších knih File:Darwins Funeral - The Graphic 1882.png Funeral1 Westminster_Map + 19th April 1882, Down House Newton Maxwell Faraday Herschel Darwin Darwin_tomb D. smrt, chtěl obyčejnou nehoblovanou rakev, hrob v Downe, ale .... popis hrobů ve Westminsteru (není pravda, že vedle Newtona, ale opodál; vedle něho John Herschel Darwin’s theory = DARWINISM: 1. Descent of all species from a common ancestor no action of a supernatural being (materialistic explanation) no abiogenesis, species emerge from other species divergence by accumulating small changes (no saltations, no catastrophism) nový-4 2. Theory of natural selection darwin's_notebook transformism Darwinism „population“ has changed because all individuals have changed (no selection) „population“ of smaller individuals because big ones have been selected out Lamarck: Darwin: Problems of Darwin’s theory: time: William Thomson, lord Kelvin age of Earth max. 200 My Cambrian fossils stromatolites Halucigenia Opabinia2 Wiwaxia stromatolites Precambrian (Ediacaran fauna) 3. Evolutionary theory at the turn of the century origin of complex organs Problems of Darwin’s theory: http://trypophobia.net/wp-content/uploads/2012/01/honeycomb.jpg http://images.fineartamerica.com/images-medium-large/squid-eye-jennifer-bright.jpg http://www.redlakefalls.k12.mn.us/2011-2012%20web%20pics/Hughes/EagleEye2.jpg ignorance of the theory of heredity: blending heredity (´ 1867 Fleeming Jenkin) pangenesis (gemmules) Problems of Darwin’s theory: Fleeming Jenkin.jpg evolve march3 Herbert Spencer (1820–1903): social Darwinism Marx, Engels: marxism evolution as a progressive process H. Spencer K. Marx F. Engels ALTERNATIVE THEORIES 1. Orthogenesis: Megaceros giganteus megaceros1 cervus_megaceros finalism Paul Kammerer, Arthur Koestler lysenkism: Trofim Děnisovič Lysenko August Weismann: soma + germen 2 2. Neolamarckism: Lysenko_in_field_with_wheat August_Weismann T. D. Lysenko A. Weismann 3 1900: rediscovery of Mendel’s laws Hugo de Vries: the term mutation evening primrose (Oenothera lamarckiana) William Bateson, Thomas Hunt Morgan discrete variation macromutations: Richard Goldschmidt (1940) - „hopeful monsters“ 3. Mutationism: http://luirig.altervista.org/cpm/albums/vries/Oenothera-lamarckiana-X-hookeri-155.jpg http://www.nature.com/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/6738821/EssGen_WhiteandRedEyedFl ies_MID_0.jpg ´ biometricians: Francis Galton, Karl Pearson continual variation 3 http://img.sparknotes.com/figures/A/a3aa6bb95c7d70781cc0089d17f9160f/direct.gif Fisher Ronald Aylmer Fisher (1890-1962) John B. S. Haldane (1892-1964) Sewall Wright (1889-1988) Sergey Chetverikov (1880-1958) 4. Modern Synthesis Fisher 1918: results of biometricians in agreement with Mendelism Fisher principles of population genetics 1918: results of biometricians in agreement with Mendelism 1930: The Genetical Theory of Natural Selection 1932: The Causes of Evolution 1931: Evolution in Mendelian Populations NEODARWINISM in a narrow sense Theodosius Dobzhansky (1900-1975) 1937 – Genetics and the Origin of Species Edmund B. Ford (1901-1988) 1964 – Ecological Genetics Julian S. Huxley (1887-1975) 1942 – Evolution: The Modern Synthesis Theodosius_Dobzhansky Ernst Mayr (1904-2005) George Gaylord Simson (1902-1984) George Ledyard Stebbins (1906-2000) Výsledek obrázku pro 1949 Genetics, Paleontology, and Evolution image Výsledek obrázku pro 1949 Genetics, Paleontology, and Evolution image 1947 Princeton 1949 Genetics, Paleontology, and Evolution Synthetic theory of evolution = Modern Synthesis NEODARWINISM in a broad sense Some principles of Neodarwinism: phenotypic differences are caused by differences in genotype and partly by environmental influences environment can change the mutation rate but not give rise to adaptive mutations heredity is based on genes which maintain their identity from generation to generation evolutionary changes take place in populations as changes of gene frequencies there is no gene flow among species not even macromutation can cause the origin of a new species new species generally emerge by genetic divergence of geographically isolated populations differences, processes and mechanisms on the supraspecific level (macroevolution) can be explained with the same principles as those on the infraspecific level (microevolution) fossil evidence is in agreement with principles of evolutionary changes, no other mechanisms are necessary (lamarckism, orthogenesis, vitalism, mutationism) CAN EVOLUTION BE PROVEN? we can see evolution: Primula verticillata ´ P. floribunda ® P. kewensis Galleopsis pubescens ´ G. speciosa ® G. tetralit http://www.evolution-textbook.org/content/free/figures/03_EVOW_Art/10_EVOW_CH03.jpg transient forms? http://www.evolution-textbook.org/content/free/figures/03_EVOW_Art/18_EVOW_CH03.jpg Výsledek obrázku pro tiktaalik amphibian evolution image evolution and geography http://www.molluscs.at/images/regions-e.gif http://evolution-textbook.org/content/free/figures/03_EVOW_Art/06_EVOW_CH03.jpg convergence Panda http://ethansaustin.files.wordpress.com/2012/10/convergent-evolution.gif http://www.zo.utexas.edu/courses/THOC/EyeEvolution.GIF http://www.pbs.org/wgbh/evolution/library/01/4/images/l_014_01_l.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/Homology.jpg embryonal development: gill slits, lanugo Výsledek obrázku pro lanugo Výsledek obrázku pro lanugo Výsledek obrázku pro embryo gills Výsledek obrázku pro embryo gills hierarchical arrangement http://www.evolution-textbook.org/content/free/figures/03_EVOW_Art/05_EVOW_CH03.jpg http://www.ib.bioninja.com.au/_Media/phylogeny_tree_med.jpeg fossil evidence and phylogeny Dukaz Výsledek obrázku pro extra toes horse Výsledek obrázku pro six toe horse rudimentary (vestigeal) structures, atavism http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2007/11_01/pythonDM0711_468x360.jpg Výsledek obrázku pro boa vestigial legs Výsledek obrázku pro dandelion anatomy Výsledek obrázku pro dandelion anatomy Výsledek obrázku pro dandelion anatomy pistills in asexual dandelion Výsledek obrázku pro whale vestigial legs genomic rudiments: pseudogenes OR genes = genes of olfactory receptors: mouse: ~1000 OR genes, series of duplications humans: ~800 OR genes (ca. 3% of the genome), 400 inactivated! pseudogenes more similar to primates etc., in accordance with phylogeny dolphin: 80% OR genes inactivated, pseudogenes closest to land mammals suboptimal traits: flatfish, flounder, sole Výsledek obrázku pro flatfish suboptimal traits: pharyngeal nerve Výsledek obrázku pro laryngeal nerve giraffe Výsledek obrázku pro laryngeal nerve giraffe Výsledek obrázku pro laryngeal nerve giraffe Výsledek obrázku pro laryngeal nerve giraffe Výsledek obrázku pro laryngeal nerve giraffe http://www.ucpress.edu/img/covers/isbn13/9780520249264.jpg http://www.sup.org/img/covers/large/pid_2453.jpg http://ecx.images-amazon.com/images/I/51237NB3WQL.jpg Futuyma DJ (2007): Science on Trial: The Case for Evolution Berra TM (1990): Evolution and the Myth of Creationism. A Basic Guide to the Facts in the Evolution Debate Isaak M (1995): The Counter-Creationism Handbook cover Výsledek obrázku pro coyne why evolution is true image Výsledek obrázku pro coyne why evolution is true image