Teorie ewolucji
Pierwsze prawo Lamarcka: narządy używane rozwijają się, a nie używane ulegają redukcji – jest to tendencją do postępu.
Drugie prawo określa dziedziczenie cech. Według Lamarcka cechy uzyskane poprzez używanie lub nieużywanie mogą być przekazane potomstwu, o ile wystąpią u obojga rodziców.
Teoria ewolucji K. Darwina
- prawo zmienności powszechnej i bezkierunkowej, które mówi, że gatunki charakteryzuje duża zmienność dziedziczna i nie dziedziczna, jedynie zmiany dziedziczne mają znaczenie w ewolucji,
- prawo olbrzymiej różnorodności organizmów, które mnożą się w postępie geometrycznym,
- prawo walki o byt, która jest mechanizmem ograniczającym nadmierną liczbę organizmów, walka o byt może się odbywać bezpośrednio między dwoma różnymi gatunkami w układzie ofiara - drapieżnik lub pośrednio, w obrębie jednego gatunku w wyniku konkurencji o tę samą niszę ekologiczną,
- prawo dziedziczenia, które mówi, że osobniki które przeżyły przekazują korzystne cechy swemu potomstwu,
- prawo doboru naturalnego - w walce o byt przeżywają osobniki najlepiej przystosowane, formy pośrednie wymierają, co prowadzi do coraz większej rozbieżności cech w następnych pokoleniach i powstania z czasem form bardzo różniących się od form wyjściowych i powstawania nowych gatunków.
PRAWIDŁOWOŚCI EWOLUCJI
- Tempo ewolucji - Jest to szybkość przebiegu ewolucji. Na tempo ewolucji wpływa wiele czynników. Są to: częstość zachodzenia mutacji, długość życia osobników, rekombinacje genetyczne, wielkość populacji, wpływ innych organizmów na populacje, a przede wszystkim szybkość zmian w środowisku. Poszczególne grupy systematyczne pojawiły się w pewnym okresie historii Ziemi, jednak po jakimś czasie wymarły, inne trwają do dziś. Ta różnica wynika z umiejętności przystosowania się do zmian zachodzących w środowisku. Umiejętność oraz szybkość przystosowania grup systematycznych jest różna, dając szansę przeżycia lub wyginięcia.
- Charakter postępowy ewolucji – zmiany ewolucyjne są nieodwracalne, każda zmiana, która wydaje nam się uwstecznieniem tak naprawdę jest czynnikiem przystosowawczym. Np. Zanik jelit u tasiemca.
- kierunkowość ewolucji – zmiana jednego narządu pociąga za sobą zmiany towarzyszących narządów.
- przystosowany charakter ewolucji – ewolucja dąży do jak najlepszego przystosowania organizmu do środowiska.
- AROMORFOZA – istotne zmiany w budowie i funkcjonowaniu organizmów, podnoszące je na wyższy poziom rozwoju ewolucyjnego, umożliwiające opanowanie nowych środowisk Np. błony płodowe u gadów, łono matki u ssaków, powstanie struny grzbietowej u bezczaszkowców.
- IDIOADAPTACJA – Przystosowanie pewnych organów do życia w ściśle określonym środowisku opanowanym wcześniej podczas aromorfozy. Związana jest ze specjalizacją cech, a nie podnoszeniem specjalizacji całego organizmu. Np. obecne płazy (żaby i traszki) nie różnią się w budowie od swoich przodków, jednakże idealnie przystosowały się do życia w środowisku wodnym.
Wyróżniamy trzy typy selekcji
- selekcja stabilizująca – nazywana normalizującą. Faworyzowane są cechy o wartościach średnich dla danej populacji, a eliminowane cechy skrajne. Ta selekcja działa w populacji, która: żyje w nie zmieniających się warunkach, osiągnęła wysoki poziom przystosowania, w której zmienność genetyczna utrzymywana jest na stałym poziomie i nie prowadzi do zmian ewolucyjnych.
- selekcja kierunkowa – faworyzuje cechy o wartościach odbiegających od aktualnej średniej dla danej populacji. Selekcja ta powoduje przesunięcie średniej wartości cechy w określonym kierunku. W czasie działania tej selekcji maleje zmienność genetyczna populacji.
- selekcja rozdzielająca – nazywana różnicującą, faworyzuje równocześnie dwie różne wartości cechy, odbiegające od aktualnej średniej dla danej populacji. Następuje selekcja form pośrednich. Taki typ selekcji działa w populacji zasiedlającej niejednorodne środowisko, powodując rozbicie populacji na jednostki dobrze przystosowane do poszczególnych siedlisk. Populacja charakteryzuje się wysoką zmiennością genetyczną.
Dryf genetyczny oznacza nieregularne wahania częstości występowania genów. Dotyczy małych populacji, w których może doprowadzić do całkowitej eliminacji jednego z alleli doprowadzając do homozygotyczności. Dryf powoduje przypadkowe zmiany rozkładu cech. Przykładem dryfu genetycznego jest efekt założyciela, który oznacza małą populację powstałą z osobników wyjściowych, tzw. założycieli. Powstała populacja odbiega pod względem składu genetycznego od populacji macierzystej, ponieważ osobniki wyjściowe (tzw. założyciele) zawierają tylko część puli genowej populacji.
Mutacje
W populacji wszystkie występujące osobniki tworzą pulę genową, czyli sumę wszystkich genów na wszystkie cechy populacji. Podłożem ewolucji są zmiany w puli genowej populacji. Zmiany te następują w wyniku mutacji, polegającej na nagłej zmianie materiału genetycznego (genie, chromosomie). Powstają nowe odmiany genu (allele), a w konsekwencji nowe gatunki tworzące się w wyniku działania selekcji faworyzującej mutacje korzystne, w wyniku napływu nowych genów z innej populacji. Zmiany w materiale genetycznym powodują tworzenie nowych odmian, gatunków. Są przyczyną ewolucji.
Zmienność może mieć podłoże genetyczne (cechy wrodzone) lub środowiskowe (cechy nabyte). Dla ewolucji decydujące znaczenie ma zmienność o podłożu genetycznym - zmienność dziedziczna (genetyczna).
Zmienność biologiczna - jest to zmiana w wyglądzie wew. I zew. Osobników należących do populacji jednogatunkowych.
Zmienność ciągła - dotyczy zmian ilościowych - zbiór osobników, charakteryzuje się wys. największej liczby cech pośrednich. Cechy krańcowe wys. W małych ilościach.
Zmienność nieciągła - osobniki różnią się cechami - zbiór osobników takiej grupy łatwo podzielić na klasy, brakuje osobników w cechach pośrednich.
Rekombinacja - wynika z tworzenia nowych kombinacji istniejących odmian genów (alleli). Dzieje się tak w czasie powstawania kom. Rozrodczych oraz w/w zapłodnienia.
RODZAJE SPECJACJI
- Specjacja allopatryczna – z jednej formy na skutek istnienia barier dochodzi do rozdzielenia się na dwie formy.
- Specjacja sympatryczna – z grupy wyjściowej w sposób selekcyjny wyodrębniają się organizmy i dochodzi do rozdzielenia gatunku na dwa.
- Izolacje - Odgrywają ważną rolę w ewolucji organizmów. Są warunkiem powstawania nowych gatunków. Izolacje ograniczają krzyżowanie się populacji uniemożliwiając przepływ genów między nimi. Istnieją różne typy izolacji:
-Izolacja geograficzna – powoduje oddzielenie przestrzenne populacji barierami zewnętrznymi (morze, góry).
-Izolacja rozrodcza – powoduje oddzielenie populacji barierami wewnętrznymi, wynikającymi z budowy, fizjologii oraz trybu życia. Istnieje szereg czynników izolacji rozrodczej działających na różnych etapach rozrodu. Są to:
izolacja siedliskowa – partnerzy są przystosowani do innych siedlisk,
izolacja sezonowa – partnerzy mają inną porę rozrodu,
izolacja mechaniczna – różnice w budowie narządów rozrodczych.
Izolacja prezygotyczna - zapobiega zapłodnieniu
- mechaniczna - różnice w org. Rozrodczych
- gametyczna - niezgodność gamet
- niezgodność gamet -
- izolacja sezonowa - gatunki rozmnażają się w rożnych porach roku
- izolacja ekologiczna - gatunki zamieszkują rożne środowiska
- izolacja etologiczna- inne formy zachowania godowego
Izolacja postzygotyczna - upośledzenie potencjału reprodukcyjnego
- obumieranie zarodków - obniżona żywotność mieszańców
- bezpłodność mieszańców np. muł (klacz + osioł)
- depresja mieszańcowa - mieszance międzygatunkowe są płodne lecz ich potomstwo nie przezywa lub jest bezpłodne
Izolacja etologiczna – różnica w zachowaniu godowym