370 likes | 823 Views
Evoluce sexuality. Evoluce Sexuality. Sexualita (výměna genetické informace) x pohlavn í rozmnožování Rozšíření sexuality v přírodě (vířníci) Vznik sexuality x Ud ržování sexuality Nevýhody sexuality x Výhody sexuality. Nevýhody sexuality. Rozpad osvědčených kombinací genů
E N D
Evoluce Sexuality • Sexualita (výměna genetické informace) x pohlavní rozmnožování • Rozšíření sexuality v přírodě (vířníci) • Vznik sexuality x Udržování sexuality • Nevýhody sexuality x Výhody sexuality
Nevýhody sexuality • Rozpad osvědčených kombinací genů • Časová, energetická, informační náročnost • Rizika spojená s vyhledáváním partnera, (parazitismus, predace) • Limitní hustota populace • Dvojnásobná cena sexu –cena samců • Dvojnásobná cena sexu –cena meiozy
Dvojnásobná cena samců sexuálně se množící druh partenogenetické samice
Nevýhody sexuality • Rozpad osvědčených kombinací genů • Časová, energetická, informační náročnost • Rizika spojená s vyhledáváním partnera, (parazitismus, predace) • Limitní hustota populace • Dvojnásobná cena sexu –cena samců • Dvojnásobná cena sexu –cena meiozy
Dvojnásobná cena meiosy a) b) c)
Důvody existence sexuality • Evoluční potenciál • Individuální zdatnost • Evoluční past • Výhoda pro jiný organismus • Druhová selekce
Důvody existence sexuality • Evoluční potenciál • Individuální zdatnost • Evoluční past • Výhoda pro jiný organismus • Druhová selekce
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Výhoda evoluční plasticity naivní drosofily
Výhoda evoluční plasticity 120 120 normální drosofily 80 80 40 40 naivní drosofily 0 0 počet kukel 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 120 120 80 80 40 40 0 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 generace
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu, Sisyfovské genotypy • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Udržování diploidie nepohlavní množení nepohlavní množení pohlavní množení
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Důvody existence sexuality nepohlavně se množící druh pohlavně se množící druh
Evoluční potenciál • Vznik variability • Hypotéza Božích mlýnů • Udržování polymorfismu • Hypotéza Životem kypícího břehu • Udržování diploidie (vznik genů, mnohobuněčnosti) • Udržování druhovosti • Zastavení Mullerovy rohatky • Paralelní selekce výhodných mutací • Zbavování se sousedství škodlivých mutací
Důvody existence sexuality • Evoluční potenciál • Individuální zdatnost • Evoluční past • Výhoda pro jiný organismus • Druhová selekce
Individuální zdatnost • Reparace mutací • Hypotéza vlastního pokoje • Hypotéza loterie • Hypotéza Červené královny
Individuální zdatnost • Reparace mutací • Hypotéza vlastního pokoje • Hypotéza loterie • Hypotéza Červené královny
Individuální zdatnost • Reparace mutací • Hypotéza vlastního pokoje • Hypotéza loterie • Hypotéza Červené královny
Sexuální druh Asexuální druh
Individuální zdatnost • Reparace mutací • Hypotéza vlastního pokoje • Hypotéza loterie • Hypotéza Červené královny
Heterogenní prostředí Homogenní prostředí
Individuální zdatnost • Reparace mutací • Hypotéza vlastního pokoje • Hypotéza loterie • Hypotéza Červené královny
Větší parazitovanost partenogenetických samic 60 triploidní samice 40 počet cyst motolic v ploutvích 30 diploidnísamice 20 10 0 8 9 10 11 12 délka těla karasa
Ektoparazitičtí roztoči gekonů 50 neinfikovaní asexuální linie gekonů 40 infikovaní 30 20 10 počet hostitelů 0 1 2 3 4 5 6 50 neinfikovaní sexuální linie gekonů 40 infikovaní 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 lokality
Vzácné linie plžů a motolice Potamopyrgus antipodarum 29 32 1,0 1,0 1,0 15 66 počty vyšetřených plžů 0,8 0,8 0,8 127 podíl infikovaných plžů 0,6 0,6 0,6 28 0,4 0,4 0,4 131 27 53 14 21 19 52 0,2 0,2 0,2 125 27 0 0 0 12 19 22 63 vz. 12 19 22 63 vz. 12 19 22 63 vz. motolice ze stejného jezera motolice ze vzdáleného jezera motolice hybridní
Důvody existence sexuality • Evoluční potenciál • Individuální zdatnost • Evoluční past • Výhoda pro jiný organismus • Druhová selekce
Evoluční past • Recesivní mutace • Genový imprinting • Evoluční zábrany (constraints)
Důvody existence sexuality • Evoluční potenciál • Individuální zdatnost • Evoluční past • Výhoda pro jiný organismus • Druhová selekce
Výhoda pro jiný organismus • Sobecký gen • Parazit
Důvody existence sexuality • Evoluční potenciál • Individuální zdatnost • Evoluční past • Výhoda pro jiný organismus • Druhová selekce
Závěry: • Vznik sexuality sehrál zcela klíčovou úlohu v biologické evoluci • Důvody vzniku sexuality a důvody jejího přetrvávání se mohou lišit • Existuje řada rozumných modelů, které mohou přetrvávání sexuality vysvětlit