Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
04 Mikroevoluutio
411
4 Mikroevoluutio perustuu muunteluun, luonnonvalintaan ja sattumaan
Evoluutio on sopeutumista muuttuviin ympäristöoloihin
Evoluutio
- Evoluutio = Lajinkehitystä, jossa eliölajit muuttuvat
- Mikroevoluutio = Laji muuttuu vähitellen ajan kuluessa
- Makroevoluutio = Populaatioista syntyy uusia lajeja
Elämän monimuotoisuus eli biodiversiteetti on seurausta evoluutiosta.
Haeckel 1879: Tree of life
Saman lajin yksilöt muistuttavat toisiaan
- Yksilöt, jotka voivat lisääntyä keskenään luonnossa ja saada lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä, kuuluvat samaan lajiin
- Lajin yksilöissä esiintyy muuntelua
- Kun olosuhteet muuttuvat, parhaiten sopeutuneet yksilöt menestyvät, ja lajissa tapahtuu evoluutiota
Lajit ja evoluutio
Lajin määritelmä ei ole yksiselitteinen
Mitkä seuraavista pareista voivat risteytyä?
hevonen - aasi
harmaakarhu - jääkarhu
leijona - tiikeri
kissa - koira
kirsikka - luumu
peruna - tomaatti
omena - appelsiini
Laji-risteymät
- Risteytymistä tapahtuu
- Lähisukuisilla lajeilla
- Kun lajien erkaantumisesta on kulunut vasta vähän aikaa
Perinnöllinen muuntelu ilmenee saman lajin yksilöiden välisenä erilaisuutena
Muuntelu
- Populaatio muodostuu yksilöistä
- Yksilöiden perimä = populaation alleelivarasto
- Alleelivaraston vähittäinen muutos
- Mutaatiot
- Suvullinen lisääntyminen
- Muuttoliike
Yksilö
Populaatio
Laji
Perus-käsitteitä
Mutaatiot tuottavat uusia alleelleita populaatioon
Mutaatiot
- Geenimutaatio on tärkein muuntelua lisäävä tekijä
- Synnyttää uusia alleeleja
- Populaatioon tulee uusia fenotyyppejä
Lähde: NIAID, CC BY 2.0 DEED
Uudet alleelit lisäävät muuntelua populaatiossa
Uudet alleelit
- Suuri osa mutaatioista on neutraaleja tai haitallisia
- Pieni osa on hyödyllisiä ja yleistyy populaatiossa
- Neutraalit tai haitallisetkin mutaatiot voivat säilyä populaation alleelivarastossa
Vuonna 2009 julkaistun tutkimuksen mukaan ihmisen Y-kromosomiin kertyi 4 mutaatiota 200 vuodessa.
Suvullisessa lisääntymisessä mutaatiot ovat osa perinnöllistä muuntelua
Suvullinen ja suvuton
- Uusi alleeli voi periytyä vain, jos se on syntynyt sukusoluissa tai niiden kantasoluissa
- Suvuttomassa lisääntymisessä mutaatiot ovat ainoa muuntelun lähde
Oppikirjan tehtävä 8: Muuntelu
Ympäristön aiheuttaman muuntelun avulla eliöt sopeutuvat nopeasti ympäristöönsä
Ympäristön aiheuttama muuntelu
- Esim. kasvien kasvupaikkamuodot
- Eläinten eri tavoin käyttäytyvät populaatiot
Sepelkyyhky. Kuva: Mark Kilner, laji.fi, CC BY NC SA 2.0
Metsämännyn kasvupaikkamuotoja.
Oppikirjan tehtävät 5 ja 7
Luonnonvalinta muuttaa alleelien lukusuhteita populaatiossa
Luonnon-valinta
- Lisääntyminen, kilpailu, "survival of the fittest"
- Lisääntymismenestyksen erot: kelpoisuus eli fitness
- Luonnonvalinta suosii alleeleja, jotka lisäävät kelpoisuutta
Luonnonvalinta toimii eri tavoin vakaassa ja muuttuvassa ympäristössä
Luonnon-valinnan tyypit
- Ympäristö ja lajien väliset suhteet aiheuttavat valintapaineen
- Voi olla erilainen lajin levinneisyysalueen eri osissa
Vakaissa olosuhteissa menestyvät parhaiten keskivertoyksilöt
Tasa-painottava valinta
- Kun ääripäiden yksilöt lisääntyvät huonommin, muuntelun määrä populaatiossa pysyy samana tai vähenee
- Tasapainottava valinta
Ihmisen syntymäpainoon vaikuttaa tasapainottava valinta.
Ympäristön muuttuessa aikaisemmin harvinaiset fenotyypit alkavat yleistyä
- Suuntaava valinta
Suuntaava valinta
Giovanni Stanchin maalaus 1600-luvulta osoittaa vesimeloniin kohdistuneen suuntaavan valinnan.
Teollisuusmelanismi perhosilla on esimerkki suuntaavan valinnan vaikutuksesta.
Hajottava valinta voi johtaa uusien lajien syntyyn
Hajottava valinta
- Tällöin populaation eri osiin kohdistuu erilainen valintapaine
- Suosii ominaisuusjakauman kumpaakin ääripäätä
- Lisää muuntelua populaatiossa
Luonnonvalinta voi vaikuttaa sukupuoliin eri tavoin
Sukupuoli-valinta
- Lisääntymismenestystä parantava alleeli voi säilyä ja yleistyä, vaikka siitä muuten olisi haittaa
- Seksuaalivalinta
Esimerkki: Hietatokon ruumiin koko
Populaatioon kohdistuu usein ristikkäisiä valintapaineita
Ristikkäiset valinta-paineet
- Luonnonvalinta voi kohdistua eri tavoin samaan ominaisuuteen
- Lopputuloksena ominaisuuden vaihtelu pysyy tietyissä rajoissa
Sattuma vaikuttaa paljon pienissä populaatioissa
Sattuma
- Voi olla voimakkaampi evoluutiotekijä kuin luonnonvalinta
Perustajanvaikutuksessa uusi populaatio alkaa kehittyä muutamista yksilöistä
Perustajan-vaikutus
- Perustajat ovat satunnainen otos alkuperäisen populaation perimästä
- Uuden populaation alleelikoostumukseen on vaikuttanut voimakkaasti sattuma
Eurooppalaisten väestöjen geneettinen rakenne. Suomen väestöön vaikuttaa perustajanvaikutus. Nelis M, Esko T, Mägi R, Zimprich F, Zimprich A, et al. (2009), CC BY 2.5 <https://creativecommons.org/licenses/by/2.5>, via Wikimedia Commons
Pullonkaulailmiössä muutamien yksilöiden alleelit siirtyvät sattumanvaraisesti seuraavalle sukupolvelle
Pullonkaula-ilmiö
- Esim. luonnonkatastrofi tai voimakas metsästys karsivat suuren osan yksilöistä kelpoisuuteen katsomatta
- Uudessa populaatiossa on vähemmän alleeleja kuin alkuperäisessä
Pullonkaulailmiö ja perustajanvaikutus ovat molemmat geneettisen ajautumisen alatyyppejä. Molemmissa populaation geneettinen monimuotoisuus vähenee sattuman seurauksena. Public Domain (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Genetic_drift.png)