Evolutionsteori

Heterozygot

en diploid individ är heterozygot om den har två olika alleler vid ett lokus (ex AB)

Homozygot

en diploid individ är homozygot om den har två allelkopior vid ett lokus (ex AA)

Lokus

en specifik plats i genomet (ex en specifik gen)

Allel

en allel är en av flera genvarianter

Genotyp

genotyp är uppsättningen alleler vid ett lokus

Fenotyp

fenotyp är uttrycket av genotypen (ex ögonfärg)

Genpool

summan av alla alleler i en population, eller vid ett visst lokus

Olika typer av mutationer

• Punktmutationer “SNPs” (singelnukleotid - polymorfier)

• Insertioner/deletioner (ex. kvävebas läggs till eller tas bort)

• Inversioner (arvsmassan går i omvänd riktning)

  • Translationer/fusioner

Hardy-Weinberg jämnvikt - Vad är det, vad krävs?

Vad som krävs:

• Oändlig populationsstorlek

• Slumpmässig parning

• Ingen selektion

• Inga mutationer

• Inget genflöde (migration)

Vad är det? Scenario där en population inte utsätts för evolutionstryck

Allelfrekvens

antal kopior av allelen / totalt antal kopior av alla alleler

Genotypfrekvens

antal individer med en viss typ av genotyp / totalt antal individer

Inavel

• Ej slumpmässig parning

• Leder till avvikelser från Hardy-Weinberg jämnvikt

• Heterozygositeten minskar och homozygositeten ökar

• Gäller vid självbefruktning:

• Förälder homozygot = all avkomma homozygot

  • Förälder heterozygot = hälften av avkomman homozygot

Observerad heterozygositet

H_O

Förväntad heterozygositet

H_E

Inavelsgrad

F = ( H_E - H_O ) / H_E = 1 - ( H_O / H_E )

Problem med inavel

• negativa egenskaper på recessiv allel som inte uttrycks förut kan komma att utryckas (ex. aa)

Naturligt urval - Vad krävs, vad är det?

Vad som krävs:

• Variation

• Att variationen är ärftlig (t.ex. inte muskelmassa)

• Att variationen kan påverka existenskampen

Vad är det?

De individer med bäst förutsättningar får fortplanta sig och bilda avkomma, deras gener sprids vidare till nästa generation.

Stabiliserande selektion

De individer vars egenskaper ligger i nära medelvärdet gynnas, de som ligger långt ifrån missgynnas. (ex födelsevikt)

Riktad selektion

Individer med egenskaper som ligger åt ena eller andra sidan om medelvärdet gynnas. (ex frön blir större => fåglar behöver större näbb => de med större näbb än medelvärdet gynnas)

Disruptiv selektion

Individer med “extrema” egenskaper gynnas, individer med egenskaper nära medelvärdet missgynnas. (ex tre olika storlek på frön; Små, medelstora och stora frön. De mellanstora fröna försvinner av någon anledning => fåglar med antingen väldigt små, eller väldigt stora näbbar gynnas (fortsätter reproducera) medans fåglar med mellanstor näbb missgynnas.

Sexuell selektion

Gynnar individer med egenskaper som gör dem reproduktivt attraktiva. Kan bli väldigt extremt.

Heterozygot fördel

Heterozygota individer har en fördel över homozygota individer. Kan bevara genetisk variation över lång tid. (ex immunitet mot sjukdom)

Artbildning

Sker genom isolering. (ex geografisk isolering)

Typologiska artkonceptet

• Bygger på morfologi

• Det äldsta

• Hittas en art som inte finns dokumenterad morfologiskt kan det anses som en ny art.

Biologiska artkonceptet

• Bygger på reproduktiv kompabilitet

• En art är en reproducerande enhet som lever i en specifik naturlig niche.

Fylogenetiska artkonceptet

• Bygger på teorin om gemensamt ursprung

• Minsta igenkännbara enheten som är monofyletisk.

Hur bildas en art?

Reproduktiv isolering

Prezygotiska barriärer

• Sker innan befrukting

  • Geografiska barriärer

  • Individerna är ej aktiva samtidigt på dygnet, året etc.

  • Fysiskt omöjligt med parning

  • Variationer i beteenden

Postzygotiska barriärer

• Sker efter befruktning

  • Reproduktionen sker och går bra, men avkomman kan vara svag och dör eller steril

  • ex Mula (korsning mellan häst och åsna)

Allopatrisk artbildning

• En population separeras pågrund av geografiska barriärer => genflödet reduceras starkt eller helt

• Efter tillräckligt lång tid kan de inte längre bilda avkomma med varandra

Parapatrisk artbildning

En population är utspridd över ett stort område => individer i ena änden träffar aldrig de i andra änden => grupperingar bildas

Sympatrisk artbildning

• Finns ingen geografisk barriär

• Skillnader i beteende leder till imaginär “barriär”

Ekologisk artbildning

• Geografiska barriärer kanske inte räcker

• Behöver selektion (naturligt urval också)

Utdöende

• Händer hela tiden

• Samspel mellan artbildning och utdöende

• En av de viktigaste evolutionära processerna

• Utdöende = Försvinnande av en population, sista individen dör

• Fossil = försvinnandet av art/släkte

Massutdöende

• Utdöenden i “pulser” som sker i högre takt än normalt

• Varierar väldigt mycket från gång till gång

• Höga toppar i en graf över detta visar massutdöende.

• Fem stora massutdöenden där minst 50% av alla arter dog ut.

• Djupa konsekvenser

• Helt ny värld efter

• Rubbar ekosystem

• Är ej den process som ligger till grund för den största andelen arter som dör ut.

Artomsättning

• Arter som ersätter varandra

  • bättre anpassade

  • ersätter i cykler av utdöenden och artbildning

• Flest arter har dött ut på det sättet

Mendel

Mendel ansåg att nedärvning var partikulär (ingen blending).

• Räknade avkommor som såg lika ut.

• Publicerade innan Darwins död men fick ingen igenkännelse förrens i början av 1900-talet.

Ex på processer som kan leda till genetisk variation

• Mutationer

• Genflöde (migration)

• Genetisk drift

• Inavel

• Selektion

Genetisk drift

• Finns alltid

• Beror av slumpen

• ex Om det finns en population med skalbaggar och en stor del av skalbaggarna blir trampade på => genetiska variationen ändras => heterozygositeten minskar => spelade ingen roll vilket av individerna som var gynnade av t.ex. selektion

• Kan påverka mindre populationer väldigt mycket

Genflöde (migration)

• Överföring av alleler mellan olika pop (kan t.ex. vara en population som vandrat in i en annans populations habitat)

• Bidrar med genetisk variation

• Homogeniserar populationer (=gör de mer lika)

• Påverkar endast om den genetiska variationen skiljer sig mellan populationerna.