Makroevolutsiooni ja mikroevolutsiooni võrdlus Makroevolutsioon suurevolutsioon, evolutsioon pikas ajaskaalas, liigist kõrgemate taksonite teke ja areng ning osa taksonite väljasuremine. Protsess mille, tagajärjel liikidest moodustuvad uued perekonnad, perekondadest uued sugukonnad jne Mikroevolutsioon populatsiooni geneetilise struktuuri püsiva suunaga muutused. Mikroevolutsioon lõppeb uue liigi tekkimisega. Mikro- ja makroevolutsiooni erinevused - Mikroevolutsioon toimub kiiremini - Mikroevolutsioonilised muutused hõlmavad vähem isendeid - Mikroevolutsioon tugineb geenialleelide muutumisele ühest vormist teise, makroevolutsioon eeldab uut tüüpi geenide teket - mikroevolutsioon toimub liigi või tema populatsiooni piires, makro on liigist kõrgemal tasemel toimuv Mikro- ja makroevolutsiooni sarnasused - Toimuvad samad protsessid: olelusvõitlus, looduslik valik, vähem kohastunud organismide väljasuremine - Aluseks on geneetiline mu...
Evolutsiooni mehhanismid ja protsessid a) Väikseim evolutsioneeruv üksuk on populatsioon.Mutagenees, geenivool,geenitriiv,looduslik valik mikroevolutsiooni tegurid. Mutatsioonid on geneetilise muutlikkuse esmaseks põhjuseks. (Geenimutatsioonid tekitavad uusi alleele ja mõnikord ka uusi geene.) Geenivool toomingavaksiku individuaalne muutlikkus, geenitriiv -, pudelikaelaefekt - katastroofi tagajärjel hävinud populatsioon. Nt. Mingi taimeliik, rajajaefekt väike osa populatsioonist rändab välja ja asustab kuskil maa. Nt. Gröönimaa asustamine
Tõesed v väärad? 1.Liigi isendid on geneetiliselt (ühesugused). Väär. Erinevad 2. Kohastumused tekivad populatsioonides. Väär. Ja liikides 3.Mikroevolutsiooni põhjustavad (neutraalsed mutatsioonid). Väär, geenivool ja geneetiline triiv. 4. Liikide iseseisvuse tagavad ristumisbarjäärid. Õige 5. Geneetiline triiv toimib peamiselt väikestes populatsioonides. Õige. 6. Liigilised kohastumused on alati täiuslikud. (ei tea) 7.stabiliseeriv valik (kõrvaldab)populatsioonist geneetilise muutlikkuse. Väär, kinnitab ja kaitseb väljakujunenud kohastumist. 8. liigiteke algab tavaliselt populatsioonide geograafilisest eraldumisest. Õige.
Tõene või väär? Paranda vead! Liigi isendid on geneetiliselt ühesugused. Tõene. Kohastumused tekivad populatsioonides. Tõene. Mikroevolutsiooni põhjustavad neutraalsed Väär. Katkeva tasakaalu põhjustavad mutatsioonid. neutraalsed mutatsioonid. Liikide iseseisvuse tagavad Tõene. ristumisbarjäärid. Geneetiline triiv toimib peamiselt väikestes Tõene. populatsioonides. Liigilised kohastumused on alati täiuslikud. Väär. Liikide kohastumused pole alati täiuslikud.
järglastele Olulised etapid inimese evolutsioonis 1. Lahknemine inimahvidest (Austraalopiteekide tasandil) 2. Perekond ,,inimese" esimene esindaja Homo habilis e. osav inimene 3. Kaasaegse inimese kujunemine Aafrikas umbes 150 000- 200 000 aastat tagasi. Algasid perioodilised väljaränded teistele kontinentidele. Inimese evolutsiooni nüüdisaegne tõlgendus 1. Inimese evolutsioon jätkub ka tänapäeval. (Sotsiaalne evolutsioon vähendab mikroevolutsiooni tegurite mõju tänu meditsiini arengule, humanitaarabile) 2. Inimene on evolutsiooni objektist muutunud evolutsiooni mõjutavaks faktoriks. Näiteks: maastike ümberkujundamine, liikide väljasuretamine, uute loomatõugude aretamine, transgeensete organismide loomine. 3. Tulevikus kaovad rassidevahelised erinevused (rassid sulavad küll üheks aga populatsioonide vahelised erinevused jäävad) 4. Inimtegevuse mõju keskkonnale.
Mikroevolutsioon Mikroevolutsiooi uutused viivad uue liigi tekkele. Muutused toimuvad populatsiooni tasandil. Mikroevolutsiooni materjal: 1) Uued alleelid (mutatsioonid annavad esmase päriliku muutlikkuse väheses hulgas, kuna enamus mutatsioone on kahjulikud ja sageli ilmnevad pöördmutatsioonid. Organismidel mitmeid võimalusi mutatsioonide mõju vähendamiseks. Geenivool e. geenisiire- uute isendite sisseränne, kes ristuvad kohapealsetega) 2) Olemasolevate alleelide sageduse muutus (geenitriiv- väiksemates
................7 6. Evolutsiooni tegurid - mehhanismid ja protsessid............................................................................................ 8 6.1 Looduslik valik............................................................................................................................................8 7. Evolutsiooni mehhanismid................................................................................................................................9 7.1 Mikroevolutsiooni osad...............................................................................................................................9 7.1.1 Kohastumine.........................................................................................................................................9 7.1.2 Liikide teke...........................................................................................................................................9 7
(uimeliste jäsemete kujunemine) Lõhestava puhul toimub kahe või enama kesmistest erinevate isendite rühma eelispaljunemine. Levila jaotub elutingimustelt erinevateks piirkondadeks. Liigis toimub geneetiline mitmekesistumine. Alamliigid võivad eristuda (Läänemere räime kaks rassi) Mikroevolutsioon/makroevolutsioon Mõlema protsessi tulemuseks on mitmekesistumine. Mikroevolutsioon toimub kiiremini. Makroevolutsiooni puhul muutuvad geenid, mikroevolutsiooni puhul alleelid Divergents/konvergents Divergentsi puhul kujunevad ühest rühmast uued rühmad Konvergentsi puhul tekivad ühes keskkonnast sarmased kohastumused Evolutsiooniline progress/regress Progressi puhul muutuvad organismid keerukamateks Regressi puhul muutuvad organismid lihtsamateks Analoogilised elundid/Homoloogilised e. Analoogilise puhul sarnase ülesandega erineva päritoluga elund Homoloogilise puhul ühise päritolu ja tekkega, mõneti erinev ül Inimene/Inimahv
- Kohastumustel on väärtus ainult selles kindlas keskkonnas - Valge jänes: talveks pruun karvakasukas asendub valgega → lumevaesel talvel hea saakloom - Organismirühmale kasulik, aga üksikisendile mitte - Putukad, nt mesilased: salvab ründajat → nõel jääb kinni → rebib oma kere puruks → sureb Mikroevolutsioon, selle protsessid ja evolutsiooni tegurid Mikroevolutsiooni põhiprotsessiks on kohastumine, teiseks liigiteke Evolutsiooni tegurid: 1. Mutatsioonid - võimaldavad uute tunnuste tekkimise 2. Geenivool 3. Geenitriiv 4. Olelusvõitlus 5. Looduslik valik - peamine evolutsiooni tegur ja evolutsiooni suunav jõud Geenivool, geenitriiv (lk. 36) ÕPIKUST: Geenivool - Migratsioonist tingitud geneetilise materjali vahetus populatsioonide vahel
- Järgmised llimused ja ussid - Seejärel esimesed selgroogsed (kahepaiksed - kalad) ja roomajad (vees, õhus, maismaal) - Roomajatest kujunesid välja: - Imetajad (200 milj. a. tagasi) - Linnud (150 milj. a. tagasi) Mikro- ja makroevolutsioon Mikroevolutsioon Liigisisesed evolutsioonilised muutused, mis võivad viia uue liigi tekkeni - Kohastumine on põhiline mikroevolutsiooni protsess - Liigiteke ühendab mikro- ja makroevolutsiooni (üleminek) Makroevolutsioon Liigist kõrgemate organismide rühmade teke ja areng 1. Mitmekesistumine 2. Täiustumine 3. Väljasuremine Evolutsiooni tegurid: 1. Mutatsioonid - võimaldavad uute tunnuste tekkimise 2. Geenivool 3. Geenitriiv 4. Olelusvõitlus 5. Looduslik valik - peamine evolutsiooni tegur ja evolutsiooni suunav jõud Olelusvõitlus
muutuste seisukohalt hukkumist, viljatust, vanematelt saadud geenid ebardlikke struktuure jne kombineerides kummagi Kasulikkus- vastupidavus poole tunnuseid. haigustele ,ebasoodsale temperatuurile jne, kaitsevärvus 15. Võrrelge makro- ja mikroevolutsiooni Leidke 2 ühist tunnust ja 2 erinevust! Mikroevolutsioon tähendab evolutsioonili muutusi populatsiooni/liigi sees ja viib uute liikide tekkeni. Makroevolutsioon on liigist kõrgemate organismirühmade – taksonite (nt. perekond, sugukond, selts) teke ja evolutsioon. Erinevused: mikroevolutsioon toimub kiiremini kui makroevolutsioon. Mikroevolutsioonis toimub uute alleelide teke tänu mutatsioonidele, makroevolutsioonis toimub läbi uute geenide
one-upping / „võidurelvastumine“ / eskalatsioon – kiskja-saaklooma vaheline koevolutsioon, kus nt saaklooma fitnessi tõus („kiiremad jalad“), toovad kaasa ka kiskjal sarnase evolutsiooni käigu, tühistades kokkuvõttes fitnessi tõusu. 6. Makroevolutsioon makroevolutsioon – liigist kõrgemate taksonite evolutsioon. makroevolutsioon on graduaalne, lihtsalt oluliselt pikemat aega kestev. makroevolutsioon on mikroevolutsiooni käigus toimunud muutuste akumuleerumise tulemus. nt liigi kujunemiseks läheb imetajatel ca 1MA; imetajate kujunemiseks reptiilidest läks ca 40MA (esimesed mammaalid 200MA sügavuses). homeootilised geenid – määravad kehakuju ning võivad potentsiaalselt olnud ka hüppeliste arengute tekitajaks rekapitulatsiooni prinsiip – fenomen, kus selgroogse organismi lootelises arengus peegelduvad fülogeneetilise eellase kujud (toimunud on terminaalne lisandus)
looduslik valik – kõik genotüübid on võrdse kohasusega e valikuväärtusega. Populatsioonide geneetiline struktuur võib muutuda: 1)geenide ja kromosoomide struktuur ning arv 2) olemasolevate alleelide ja seega genotüüpide sagedus Populatsiooni geneetilise struktuuri püsiva suunaga muutusi nimetatakse mikroevolutsiooniks . HardyWeinbergi seaduse järgi saab hinnata mikroevolutsiooni tegurite toime suunda ja intensiivsust populatsioonides. Nendeks teguriteks on mutagenees, geenivool, geneetiline triiv ja looduslik valik. Esmane põhjus: mutatsioonid –geenmutatsioonid tekitavad uusi geene ja alleele. Kromosoommutatsioonid põhjustavad muutusi geenide paiknemises ja kordsuses – võib muuta geenide avaldumist ja ühtlasi põhjustada uute geenide teket (kordistunud geenid võivad eristuda
4)populatsioon on isoleeritud puudub geenivool teistest populatsioonidest 5) puudub looduslik valik kõik genotüübid on võrdse kohasusega e valikuväärtusega. Populatsioonide geneetiline struktuur võib muutuda: 1)geenide ja kromosoomide struktuur ning arv 2) olemasolevate alleelide ja seega genotüüpide sagedus Populatsiooni geneetilise struktuuri püsiva suunaga muutusi nimetatakse mikroevolutsiooniks. Hardy-Weinbergi seaduse järgi saab hinnata mikroevolutsiooni tegurite toime suunda ja intensiivsust populatsioonides. Nendeks teguriteks on mutagenees, geenivool, geneetiline triiv ja looduslik valik. Esmane põhjus: mutatsioonid geenmutatsioonid tekitavad uusi geene ja alleele. Kromosoommutatsioonid põhjustavad muutusi geenide paiknemises ja kordsuses võib muuta geenide avaldumist ja ühtlasi põhjustada uute geenide teket (kordistunud geenid võivad eristuda erineva funktsiooniga geenideks)
Couvier (paleontoloogia, liikide muutumine). Lamarc (,,harjutamine"). Darvin (1859, liikide põlvnemine, looduslik valik). Wallace (kohastumused, keskkonnatingimused) Evolutsiooni materjal: Geneetiline varieeruvus (mutatsioonid, geenitriiv). Mehhanism on looduslik valik (stabiliseeriv, suunav, lõhestav). Tulemuseks kohastumine kindlatele tingimustele (kaitse, hoiatus, pole absoluutne, preadaptatsioonid). Mikroevolutsiooni e. liikide tekke eelduseks muutused populatsiooni geneetilises struktuuris (geograafiline isolatsioon, bioloogiline isolatsioon, ristumisbarjäär, rajapopulatsioon ehk geenitriiv, isendite küllaldane paljunemine, evolutsioonilised muutused). Makroevolutsioon (progress, kohastumine, väljasuremine). Progress täiustumine. Konvergents sarnastumine. Divergents mitmekesistumine (eukarüoodid taimedeks, seenteks jne).
liigist Ökoniss koosluses 2) Ökoloogiline e. sümpatriline liigiteke Toimub ühtse levila piires. Eelistatult tunnustatakse taimedel. Geneetiliste isolaatide teke taimedel: Polüploidiseerumine e. genoommutatsioon, mille käigus kromosoomid mitmekordistuvad Liikide vahelised hübriidid Järjepidev iseviljastumine Sümpatriline liigiteke loomadel on küllaltki raskesti tõlgendatav. Levila muutub mustriliseks Liigiteke on mikroevolutsiooni lõppfaasiks ühest küljest ja makroevolutsiooni algmaterjal teisest küljest. Bioevolutsiooni tõendid 1. Paleontoloogilised leiud: a. Skeleti kivistised b. Tegutsemisjäljed c. Mumifitseerunud tervikorganismid (nt. igikeltsast leitud loomad) 2. Vahevormid (ürglind e. arheopterüks isend, kel üheaegselt linnu ja roomaja tunnused) 3. Atavismid elundid, mis eksisteerisid ammustel esivanematel, kuid mida pole
......................................... 10.13. Reastage liigitekke protsessid ajaliselt loogilisse järjekorda. 2 punkti Kasutage reastamisel numbreid. ....... Suunav looduslik valik ....... Mutatsioonide teke ....... Geograafiline isolatsioon ....... Ristumisbarjääri teke 10.14. Millised alljärgnevatest protsessidest iseloomustavad makroevolutsiooni ja millised mikroevolutsiooni? Märkige tabelisse sobivad tähed. 4 punkti A- liigisisesed evolutsioonilised muutused B- uute geenide teke C- liigist kõrgemate organismirühmade teke ja areng D- alleelisageduste muutumine populatsiooni genofondis
............................ Näide ...................................................................................................................................... 10.13. Reastage liigitekke protsessid ajaliselt loogilisse järjekorda. 2 punkti Kasutage reastamisel numbreid. ....... Suunav looduslik valik ....... Mutatsioonide teke ....... Geograafiline isolatsioon ....... Ristumisbarjääri teke 10.14. Millised alljärgnevatest protsessidest iseloomustavad makroevolutsiooni ja millised mikroevolutsiooni? Märkige tabelisse sobivad tähed. 4 punkti A- liigisisesed evolutsioonilised muutused B- uute geenide teke C- liigist kõrgemate organismirühmade teke ja areng D- alleelisageduste muutumine populatsiooni genofondis Mikroevolutsioon Makroevolutsioon 62 10.15. Joonisel on kujutatud konvergentsi. Selgitage selle nähtuse olemust. 3 punkti ............................................................................................ .................................................................
Taimesortide ja loomatõugude vahelised erinevused. Erinevad koeratõud, erinevad õunasordid. Riigieksamil on kõigi tõendite kohta olnud küsimusi. Sünteetiline evolutsiooniteooria Mikroevolutsioon käsitleb evolutsiooniprotsesse kuni liigitekkeni (kaasa arvatud), põhiline mikroevolutsiooniline üksus on populatsioon. Üksikisend ei evolutsioneeru. Makroevolutsioon- käsitleb liigist kõrgemate üksuste evolutsioneerumist, alates perekonnast ja lõpetades domeenidega. Mikroevolutsiooni materjaliks on populatsiooni geenifondis olemasolev geneetiline materjal ning sellega toimuvad muutused. Põhilise osa annab kombinatiivne muutlikkus, aga esmase materjali annab mutatiivne muutlikkus. Vähe mutatsioone ja kahjulik mõju/ feenifondi (rühma väliste tunnuste fond) tasemel jääb suur hulk mutatsioone varjatuks. Kui vanas keskkonnas olid muutused kahjuliku mõjuga siis uues keskkonnas võivad mutatsioonid olla, kas neutraalsed või kasulikud