Koevoluce

1. Koevoluce

2. Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení

3. 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)

4. Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení

5. Princip červené královny

6. Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení

7. 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)

8. Pokus s naivními populacemi

9. 20 15 Kontrolní linie samců mortalita samic 10 5 0 E1 E2 C1 C2 C3 C4 linie samců

10. 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

11. 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

12. 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)

13. Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení

14. 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

15. 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

16. 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

17. b) Organické látky glukosa glukosa H2 ATP O2 O2 ATP pyruvát CO2 OAc ATP H20 CO2 CH4

18. c) Organické látky glukosa glukosa H2 ATP O2 O2 ATP pyruvát CO2 OAc ATP H20 CO2 CH4

19. d) Eukaryot Organické látky glukosa O2 O2 ATP pyruvát pyruvát ATP ATP nebo H20 CO2 OAc CO2 H2

20. Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení

21. Rozšířený fenotyp • alely v genomu jednoho druhu mohou řídit fenotyp (včetně chování) druhu jiného • přenos signálů vnitřním či vnějším prostředím Agrobacterium tumefaciens

22. Agrobacterium tumefaciens

23. 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

24. 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

25. Vytváření hálek (cecidie) – fylogeneze rekonstruovaná na základě hálek a na základě morfologie vrtalek (Agromyzidae) se neliší. Morfologické změny u rostlin

26. 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

27. Puccinia caricina Puccinia septentrionalis

28. Arabis holboellii Infekce Puccinia sp. Phoenicaulis cheiranthoides Phoenicaulis cheiranthoides– infik.

29. Leucochloridium marmostomum

30. Korýš Cymothoa exigua

31. Zastoupení Toxo-infikovaných osob v normální populaci a mezi účastníky dopravních nehod

32. Rozdíly ve vizuálně posuzované dominanci mezi Toxo+ a Toxo- muži

33. 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

34. 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

35. 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

36. 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+

37. Vliv parazita na chování hostitele • Ampulex compressa

38. Rozšířený fenotyp – třetí účastník • „Symbionti“ lumků a lumčíků – polydnaviridae Ichnovirus, Bracovirus, v genomu hostitele

39. 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

40. 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

41. Obsah • Význam koevolučních procesů v evoluci • Princip červené královny • Vnitrodruhové a mezidruhové závody ve zbrojení • Symbióza • Princip rozšířeného fenotypu • Mimeze a výstražné zbarvení

42. 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)

43. Helioconius erato Helioconius melpomene Helioconius himera

44. Helioconius cydno Andy západ Střední Amerika Orinoko Horní Amazonie S-V Brazílie Helioconius erato Helioconius melpomene Guiana

45. 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.

46. 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)

47. Evoluce aposematického fenotypu • Učení • Evoluční učení • Druhový výběr • Handicapový princip (A. Zahavi)

48. Micrurus nigrocinctus Korálovec nebo korálovka (ale snad nebudeme slovíčkařit) Lampropeltis triangulum

49. Evoluce aposematického fenotypu • Učení • Evoluční učení • Druhový výběr • Handicapový princip (A. Zahavi)

50. 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