520 likes | 820 Views
Koevoluce. Obsah. Význam koevolučních procesů v evoluci Princip červené královny Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení Symbióza Princip rozšířeného fenotypu Mimeze a výstražné zbarvení. Význam koevolučních procesů. abiotické procesy pomalé a pasivní
E N D
Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení
Význam koevolučních procesů • abiotické procesy pomalé a pasivní • biotické procesy rychlé a mají kumulativní charakter • velká intenzita selekce ze strany jiných organismů • Paraziti a patogeny • herbivoři (Serengety 66 % nadzemní produkce, prales jen 10 %), • mutualisti hmyzosnubnost – umožňuje vzácnost, možnost speciací)
Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení
Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení
rezistence užovek Thamnophis sirtalisproti jedu mlokůTaricha granulosa 100 75 relativní rychlost pohybu (%) 50 25 0 0,1 1 10 100 1000 10000 tetrodotoxin (MU/g)
20 15 Kontrolní linie samců mortalita samic 10 5 0 E1 E2 C1 C2 C3 C4 linie samců
Molekulární stopy koevoluce • 0,5 % genů vykazuje převahu nesynonymních mutací, 9 ze 17 skupin u parazitů či v imunitním systému, čichové receptory a receptory na gametách
100 D2 doména místo vázající antigen 80 nukleotidové záměny (100) 60 40 20 0 0 DQB vs DQB DQB vs DQB DQB vs DRB DQB vs DRB DPB vs DQB DPB vs DPB DPB vs DPB DPB vs DRB DRB vs DRB DPB vs DQB DPB vs DRB DRB vs DRB Zvýšená frekvence nesynonymních mutací v genech spojených s imunitou nesynonymní synonymní
Zvýšená frekvence nesynonymních mutací v genech spojených s rozmnožováním 0,30 0,25 0,20 substitučnírychlost 0,15 0,10 0,05 0 nesynonymní (Kn) synonymní (Ks) Kn/Ks D. melanogaster a D. simulans, srovnáváno 10 genů pro proteiny spojené s rozmnožováním (oranžové sloupce) a 46 genů jiných (zelené sloupce)
Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení
Symbióza • Mutualismus, parazitismus, komensalismus, amensalismus • Mutualismus volně žijících organismů • fíkové vosičky z čeledi Agaonidae • mravenci a medovice či domacia • mravenci a houby • houby a rostliny, mykorhiza • Rostliny a hmyz – Asclepias syriaca 37% asimilátů do nektaru • Endosymbioza • lišejníky • endosymbionti v trávicím traktu členovců i obratlovců
Symbióza • Endocytobiosa • Symbionti členovců (krevsající, mízusající) • Sitobius bez bakterií nemůže létat • Společné propagule – ukončení závodů ve zbrojení – evoluční rozpuštění • Symbiogenetický vznik moderních eukaryotických buněk • endosymbiotická teorie L. Margulisové • Gupta: gramnegativní bakterie a archebakterie • Martin-Müler: eubakterie a methanogen
a) Eubakterie -heterotrof Archebakterie -methanogen H2 Organické látky H2 H2 H2 glukosa glukosa H2 ATP O2 O2 ATP pyruvát CO2 OAc ATP H2 H20 CO2 CH4
b) Organické látky glukosa glukosa H2 ATP O2 O2 ATP pyruvát CO2 OAc ATP H20 CO2 CH4
c) Organické látky glukosa glukosa H2 ATP O2 O2 ATP pyruvát CO2 OAc ATP H20 CO2 CH4
d) Eukaryot Organické látky glukosa O2 O2 ATP pyruvát pyruvát ATP ATP nebo H20 CO2 OAc CO2 H2
Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení
Rozšířený fenotyp • alely v genomu jednoho druhu mohou řídit fenotyp (včetně chování) druhu jiného • přenos signálů vnitřním či vnějším prostředím Agrobacterium tumefaciens
Rozšířený fenotyp • alely v genomu jednoho druhu mohou řídit fenotyp (včetně chování) druhu jiného • přenos signálů vnitřním či vnějším prostředím Agrobacterium tumefaciens • úspěšnost manipulace – závisí především na síle příslušných selekčních tlaků
Morfologické změny • Vzrůst velikosti parazitovaných jedinců • vedlejší produkt růstu parazita • změna alokace zdrojů růst/množení • investice do přežití parazita • artefakt chovu v laboratoři laboratorní myš infikovaná tasemnicí Spirometra mansonoides
Vytváření hálek (cecidie) – fylogeneze rekonstruovaná na základě hálek a na základě morfologie vrtalek (Agromyzidae) se neliší. Morfologické změny u rostlin
Vytváření hálek (cecidie) – fylogeneze rekonstruovaná na základě hálek a na základě morfologie vrtalek (Agromyzidae) se neliší. Jiná situace u domacií (úkryty pro symbionty, například pro mravence) Vytváření pseudokvětů u rostlin napadených rzí nebo snětí,Puccinia thlaspeos vytváří na houseníku Arabis žluté květy podobné květům pryskyřníků, které v tu dobu kvetou Morfologické změny u rostlin
Puccinia caricina Puccinia septentrionalis
Arabis holboellii Infekce Puccinia sp. Phoenicaulis cheiranthoides Phoenicaulis cheiranthoides– infik.
Zastoupení Toxo-infikovaných osob v normální populaci a mezi účastníky dopravních nehod
Rozdíly ve vizuálně posuzované dominanci mezi Toxo+ a Toxo- muži
opačné posuny u mužů a žen Vliv na psychiku nakažených osob • CATTELL - 16PF • A • G • L • Q3 • B • O • Q1 • Q4 • sizotýmie, uzavřený • nízká síla superega, lehkovážný • protense, podezřívavý • nízká síla selfsentimentu, nedostatek sebekontroly • náchylnost k pocitu viny • afektotýmie, vřelý • vysoká síla superega, svědomitý • relaxovaná bezpečnost, důvěřivý • intelekt • náchylnost k pocitu viny • radikalizmus • vysoká ergická tenze
Opposite personality factor shifts • Sizothymia • Low Intelligence • Ego Weakness • Submissiveness • Desurgency • Low Superego Strength • Threctia • Harria • Alaxia • Praxernia • Naiveté • Untroubled Adequacy • Conservatism • Group Dependency • Low Self-sentiment • Low Ergic Tension • Affectothymia • High Intelligence • High Ego Strength • Dominance • Surgency • Superego Strength • Parmia • Premsia • Protension • Autia • Shrewdness • Guilt Proneness • Radicalism • Self-sufficiency • High Self Sentiment • High Ergic Tension • High Extroversion • Low Novelty Seeking • Low Conscientiousness • NS • EX • CON
opačné posuny u mužů a žen Vliv na psychiku nakažených osob • A • G • L • Q3 • B • O • Q1 • Q4 • sizotýmie, uzavřený • nízká síla superega, lehkovážný • protense, podezřívavý • nízká síla selfsentimentu, nedostatek sebekontroly • náchylnost k pocitu viny • afektotýmie, vřelý • vysoká síla superega, svědomitý • relaxovaná bezpečnost, důvěřivý • intelekt • náchylnost k pocitu viny • radikalizmus • vysoká ergická tenze
Oblékání NOVOST OBLEČENÍ koreluje s faktorem Q3 koreluje s faktorem A sníženíinterakce toxoplazma-pohlaví: p<0,001 zvýšení NÁKLADNOST OBLEČENÍ snížení interakce toxoplazma-pohlaví: p=0,003 zvýšení podobně: čistota oblečení, upravenost oblečení, celkové hodnocení oblečení NOVOST OBLEČENÍ SEBEKONTROLA Ž- Ž+ M- M+ Ž- Ž+ M- M+
Vliv parazita na chování hostitele • Ampulex compressa
Rozšířený fenotyp – třetí účastník • „Symbionti“ lumků a lumčíků – polydnaviridae Ichnovirus, Bracovirus, v genomu hostitele
Rozšířený fenotyp – třetí účastník • „Symbionti“ lumků a lumčíků – polydnaviridae Ichnovirus, Bracovirus, v genomu hostitele • Symbionti helmintů – . Steinernema a Heterorhabditis) a bakterie Xenorhabdus • Obrana hostitele proti parazitům a predátorům
housenky na listech 100 tabák bavlník 75 (198) (70) návštěvy rostliny (%) 50 • Cardiochiles nigriceps 25 0 HV HZ HV HZ K K housenky odstraněny (i s listy) 100 tabák bavlník Heliothisvirescens (oranž. s.) Helicoverpazea (bílé s). 75 (42) (25) návštěvy rostliny (%) 50 25 0 HV HZ HV HZ K K
Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení
Mimeze (mimikry) • Napodobování vzhledu a chování cizího druhu • Obraná a útočná mimeze • Mülerovská mimeze – nebezpečný nebo nejedlý druh napodobuje jiný nebezpečný nebo nejedlý druh • Batesovská mimeze – neškodný druh napodobuje nebezpečný nebo nejedlý druh • Při Batesovské mimezi – výhoda vzácného fenotypu (polymorfismus, nemimetičtí samci)
Helioconius erato Helioconius melpomene Helioconius himera
Helioconius cydno Andy západ Střední Amerika Orinoko Horní Amazonie S-V Brazílie Helioconius erato Helioconius melpomene Guiana
1,00 a b 0,50 0,10 0,05 0,01 podíl přežívajících motýlů 1,00 c d 0,50 0,10 0,05 0,01 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11 doba od zahájení pokusu (dny) V arelech výskytu žlutéhoHeliconius eleuchianebo bílého H. sapho byli vypouštěni žlutí a bílí motýli H. cydno. Motýli „cizí“ barvy (bílá čára) mizeli obvykle rychleji.
Mimeze (mimikry) • Napodobování vzhledu a chování cizího druhu • Obraná a útočná mimeze • Mülerovská a Batesovská m. – B.M.: neškodný napodobuje nebezpečného nebo nejedlého • Při Batesovské mimezi - výhoda vzácného fenotypu (polymorfismus, nemimetičtí samci) • Aposematický fenotyp (výstražné zbarvení)
Evoluce aposematického fenotypu • Učení • Evoluční učení • Druhový výběr • Handicapový princip (A. Zahavi)
Micrurus nigrocinctus Korálovec nebo korálovka (ale snad nebudeme slovíčkařit) Lampropeltis triangulum
Evoluce aposematického fenotypu • Učení • Evoluční učení • Druhový výběr • Handicapový princip (A. Zahavi)
Agregovanost kořisti a výhodnost aposematického zbarvení solitérní kořist 1,5 1,0 relativní mortalita „kořisti“ 0,5 0 1. den 2. den 3. den aposematická nejedlá agregovaná kořist 1,5 kryptická nejedlá 1,0 relativní mortalita „kořisti“ kryptická jedlá 0,5 0 1. den 2. den 3. den