Dr Nikola Tucić, redovni profesor Dr Dragana Cvetković, vanredni profesor Mr Biljana Stojković, asistent

1. Teorija evolucije Dr Nikola Tucić, redovni profesor Dr Dragana Cvetković, vanredni profesor Mr Biljana Stojković, asistent

2. Teme vežbi 1. Uvod – šta je evolucija; - evolucija vs. kreacionizam; - struktura evolucione biologije; - sukobi i pomirenja (Moderna sinteza). 2. Prirodne populacije nisu beskonačno velike – pa šta? 3a. Genetički drift. 3b. Efektivna veličina populacije. 3c. Neslučajno ukrštanje.

3. Teme vežbi 3. Prirodne populacije su struktuirane – pa šta? 3a. Protok gena. 3b. Prostorna izolovanost dema (populacija) – efekat na genetičku varijabilnost (Valundov efekat). 3c. Koliko se populacije genetički razlikuju? - F statistika

4. Teme vežbi 4. Šta pravi genetičku varijabilnost? – mutacije. 5. Prirodna selekcija – tautologija ili realnost? 6a. Adaptacije, adaptivna vrednost. 6b. Modeli delovanja prirodne selekcije. 6c. Modeli sa promenljivom adaptivnom vrednošću.

5. Teme vežbi 6. Postoji li negativna strana genetičke varijabilnosti u populacijama? - genetička opterećenja i “cena prirodne selekcije” 7. Da li su geni “zrna pasulja u vreći” ili su važne i intergenske interakcije? - evolucija multigenskih sistema - kako izgleda rezultat sadejstva svih evolucionih mehanizama? - Rajtova teorija pomične ravnoteže

6. Teme vežbi 8. Molekularna evolucija - struktura genoma, paradoks C vrednosti - multigenske familije, mobilni genetički elementi 9. Primena metoda molekularne biologije u rekonstrukcijama filogenije. - neutralna teorija evolucije i molekulski sat - komparativna molekularna genetika - genetička sličnost i distanca 10. Modeli filogenije i brzina evolucije

7. Ništa u biologiji nema smisla osim u svetlu evolucijeTheodosius Dobzhansky

12. RAZNOVRSNOST ŽIVOTA • Opisano oko 1.5 miliona vrsta. • Recentnih vrsta najmanje 10 miliona. • To je manje od 5% vrsta koje su ikada živele na Zemlji. • Bar 200 miliona vrsta je postojalo na našoj planeti.

14. PRVE EVOLUCIONE TEORIJE Jean Baptiste Lamarck, 1809. “Zoološka filozofija” Charles Darwin, 1859. “Postanak vrsta”

15. ŠTA JE EVOLUCIJA? • Proces naslednih promena prirodnih populacija živih organizama koje se prenose iz generacije u generaciju • Osnovna jedinica je POPULACIJA • Osnovna manifestacija evolucije je promena genetičke strukture populacije

16. ŠTA JE EVOLUCIJA? • Evolucione promene unutar populacije • Evolucione promene između populacija iste vrste (divergencija populacija) • Evolucione promene unutar i između vrsta - formiranje novih vrsta (specijacija) - izumiranje vrsta (ekstinkcija) - odnos između vrsta (koevolucija) - Evolucione promene u višim taksonomskim kategorijama (rod, familija, red,...)

17. Proučavanjem mehanizama evolucionih promenabavi se TEORIJA EVOLUCIJE

18. Globalna slika evolucije “poreklo sa modifikacijama”

19. ZAŠTO POPULACIJE A NE JEDINKE? Sa stanovišta evolucije “jedinka je efemerna, samo populacije opstaju tokom vremena” Dobzhansky (1977)

20. Evolucija unutar populacija genski pul A B O p(A) = 19% p(B) = 25% p(O) = 56%

21. GENETIČKA STRUKTURA POPULACIJE se opisuje preko učestalosti alela i učestalosti genotipova u populaciji. • Učestalost alela predstavlja proporciju različitih alela u populaciji. • Učestalost genotipova predstavlja proporciju različitih genotipova u populaciji.

22. Matematičke definicije genetičke strukture populacije

23. nema evolucije SEX p(A) = 50% p(a) = 50% p(A) = 50% p(a) = 50%

24. evolucija SEX p(A) = 50% p(a) = 50% p(A) = 25% p(a) = 75%

25. GENETIČKA VARIJABILNOST Genetička varijabilnost predstavlja istovremeno prisustvo različitih genetičkih varijanti u populaciji. - MORFOLOŠKI NIVO - HROMOZOMSKI NIVO - GENSKI NIVO

26. PARAMETRI ZA KVANTIFIKACIJU GENETIČKE VARIJABILNOSTI • POLIMORFNOST- proporcija polimorfnih gena u populaciji. Gen je polimorfan ukoliko postoje bar 2 alelske varijante, pri čemu je učestalost ređeg alela dovoljno velika da se nesmatra proizvodom samo mutacionog procesa. p<0,95 (0,99); q>0,05 (0,01)

27. PARAMETRI ZA KVANTIFIKACIJU GENETIČKE VARIJABILNOSTI • HETEROZIGOTNOST (H)- prosečna učestalost heterozigota po genu. Za polimorfan gen: H> 0,095 (ili H> 0,0198) 2pq = 2*0,95*0,05 = 0,095, ili 2pq = 2*0,99*0,01 = 0,0198

28. POPULACIONA BIOLOGIJA • POPULACIONA GENETIKA • POPULACIONA EKOLOGIJA bavi se uticajem fizičkih (abiotičkih) i biotičkih faktora na dinamiku prirodnih populacija (promena brojnosti, uzrasne strukture, polne strukture, itd.) Promene u genetičkoj strukturi populacija ne možemo posmatrati van ekološkog konteksta u kome se ta populacija nalazi.

29. SINTETIČKA TEORIJA EVOLUCIJE (Moderna sinteza) • Menedelisti (genetičari) - samo diskretna varijabilnost ima ulogu u evoluciji - mutacije su dovoljne za objašnjenje svih evolucionih fenomena - uloga selekcije i adaptacija je zanemarljiva - uloga sredinskih faktora je zanemarljiva Mutaciona teorija (Hugo De Vries, Hunt Morgan)

30. SINTETIČKA TEORIJA EVOLUCIJE (Moderna sinteza) 2. Prirodnjaci (Darvinisti) - ne priznaju Mendelovu genetiku - mešano nasleđivanje i nasleđivanje stečenih osobina - evolucija je postepen proces koji podrazumeva delovanje prirodne selekcije na male nasledne razlike (kontinuirano variranje) - uticaj sredine je vrlo značajan

31. SINTETIČKA TEORIJA EVOLUCIJE (Moderna sinteza)- POMIRENJE • Razumevanje nasleđivanja kvantitativnih osobina – POLIGENO. • Veliki značaj sredinskih faktora u evoluciji pokazan eksperimentima u kontrolisanim sredinskim uslovima. • Svi evolucioni mehanizmi (prirodna selekcija, mutacije, genetički drift, protok gena) imaju ulogu u evolucionim promenama.

32. Sewall Wright Razvijanje matematičke teorije u populacionoj genetici i evoluciji JBS Haldane Ronald Fisher

33. Theodosius Dobzhansky Osnivač Moderne sinteze “Genetics and the Origin of species” (1937)

34. Julian Huxley Proglasio modernu sintezu “Evolution, The Modern Synthesis” (1942)