Evoluce RNDr. Petra Křížková Evoluce Image result for Evoluce" Zdroj: dtpko.cz Biologická evoluce •= geneticky podmíněná a dědičná změna vlastností organismů mezi generacemi • •= hromadění změn vlastností populací organismů na základě změn jejich genofondu • •Alias dlouhodobý samovolně probíhající proces kdy z neživých látek vznikly živé organismy a ty se dále v čase vyvíjejí, avšak nesměřují ke konkrétnímu cíli •Kumulace změn •Je náhodná – přírodní výběr x náhodné mutace •Je oportunistická – funguje na tom co je tady a teď •Není progresivní – může dojít k sekundárnímu zjednodušení (paraziti) • Vývoj evolučního myšlení •Počátky filosofie •Všichni živočichové jsou z ryb •Náhodné skládání částí těl (kentaur, minotaur); křesťanská filozofie (Bůh na vrcholu) • •17. – 18. století •Pojem evoluce byl často spojován s fylogenezí či ontogenezí •Příbuzné druhy mají stejného předka; všechno z měkkýšů • •Environmentalismus •Vše co evoluci řídí jsou vnější změny – abiotických i biotických faktorů •Živočichové sami se mění, aby dosáhli nejvyšší příčky ve škále přírodních hodnot, jak ji definoval J. B. Lamarck •Samotné prostředí nevyvolává změny, ale nutí živočichy ke změně vlastností a předností Darwin a Wallace •Cesta kolem světa na lodi Beagle •Pozoroval lišící se druhy želv, leguánů a pěnkavek na souostroví Galapágy • „Jsem si téměř jist, že druhy nejsou neměnné.“ •Sledoval boj o potravu a vítěze jenž jsou nejlépe přizpůsobeni • •Dopis od Wallace 1858: •„O sklonu variet nekonečně se odchylovat od původního druhu“ • à Přišel nezávisle na to stejné co Darwin na ostrovech v Indonésii •Spolu pak formulovali hypotézu přírodního výběru a trasformace druhů pocházejících ze společného předka. Evoluční myšlení – Darwinismus •1859 – Charles Darwin a jeho O původu druhů •Hlavními myšlenkami jsou zde: •Variabilita druhů •Omezenost prostředí a potravin a odtud jasná konkurence druhů a vítězství těch nejlépe obdařených •Nejschopnější se pak nejvíce a nejčastěji rozmnožují • •1846 – Jan Svatopluk Presl – popsal, že se organismy vyvíjejí • • Zdroj: cs.wikipedia.org Stručný historický vývoj živočichů Vznik života •Definice života? Vlastnosti živého organismu? •Schopnost akumulace hmoty •Proměnlivost •Dědičnost – paměť systému • •Země – 4,54 ± 0,04 mld. let •Nejstarší horniny – 4,3 mld. let (krystaly Zirkonu, Austrálie) •Nejstarší fosílie – 3,45 mld. let (rohovec, Austrálie) •à Život vznikl mezi 4 a 3,8 mld. let • > https://www.youtube.com/watch?v=c5DMCEcYsQs – přednáška RNDr. Martina Feruse, Ph.D., Chemie vzniku života aneb O pekle na Zemi Vznik života •Jednoduché organické molekuly àVznik autoreplikace, kompartmentace • •Několik experimentů (1828-1924) na důkaz vzniku aminokyselin z redukující atmosféry – obsahující H, NH3, H2O, CH4, CO2 •Stanley L. Miller (1953) •Metan + čpavek + vodík + voda + el. výboj • à polévka aminokyselin, lipidů, cukrů, nukleových kyselin (DNA,RNA) • Zdroj: sciencephoto.com Vznik buňky •Proteiny, RNA à DNA •Lipidové membrány – „voda v oleji“ •Semibuňka à protobuňka à buňka • •à vznik prokaryot > Zdroj: actualidad.rt.com Vznik eukaryotické buňky •Eukaryotická buňka •Jádro s membránou – invaginace membrány •Kompartmentace •Vytvoření endoskeletu – pohyb, fagocytóza •Endosymbióza – pohlcení prokaryoty •Mitochondrie – bakterie, ztráta fotosyntézy •Chloroplasty – sinice, ztráta respirace • • Zdroj: mun.ca Vznik života •4,0 - 3,8 mld let – vznik života •Prahory (Archaikum, starší prekambrium) •3,5 mld let – nejstarší prokaryotické fosílie (stromatolity) •2,5 mld let – kyslík se začíná akumulovat v atmosféře • •Starohory (Proterozoikum, mladší prekambrium) •2,1 mld let – nejstarší eukaryotické fosílie •1,2 mld let – první mnohobuněčné organismy Obsah obrázku snímek obrazovky Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku snímek obrazovky Popis byl vytvořen automaticky Zdroj: worldsciencefestival.com https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2011/cislo-10/masova-vymirani-historii-zeme.html Prvohory •Starší prvohory: kambrium, ordovik, silur, devon Mladší prvohory: karbon, perm • •0,5 mld let – kambrická exploze – rozvoj mořských živočichů; nejvýznamnější trilobiti – 60 % druhů •vznikají mořské houby, žahavci, ramenonožci, ostnokožci, červi, měkkýši, první strunatci (bezčelistnatí) > Starší prvohory • •Kambrium – ordovik: život vázán na vodu - pancéřnaté ryby, vznik čelistí •Ordovik/silur – první hromadné vymírání – prudký nástup i konec glaciálu •Silur – devon: rozvoj ryb, nálezy obojživelníků •Koncem devonu druhé vymírání – ústup moří, pokles hladiny O2 ve vodě • > https://cdnb3.artstation.com/p/assets/images/images/000/761/839/large/jonathan-kuo-dunkleosteus.jpg ?1432495905 Mladší prvohory •Karbon •horotvorné procesy, ústup moří - plazi • pralesy, bažiny – naleziště černého uhlí, hmyz •Perm •na S polokouli – suché a teplé klima → rozvoj plazů •na J polokouli pokles T → † trilobitů • •Vymírání perm/trias – největší; 95 % druhů pravděpodobně kvůli vulkanické činnosti, pokles O2, nárůst pH • > SouvisejÃcà obrázek Druhohory •Trias – první savci, největší rozvoj plazů •Jura – první ptáci •Křída – ústup moří, rozvoj ptáků a plazů • • •Vymírání K-T – 75 % všech druhů •- dinosauři, velcí plazi, amonité - pád asteroidu, vulkanická činnost, ústup moří > Zdroj: npr.org Třetihory •Ochlazování a opětovné oteplení •Dominují savci •hmyzožravci, hlodavci, šelmy, kopytníci, chobotnatci a velcí nelétaví ptáci •objevují se primáti a první hominidi • > Čtvrtohory •2 mil let - dodnes •Ochlazení → střídání glaciálů a interglaciálů •Ledovce → kolísání moří → pevninské mosty → migrace (Beringie, Středozemní moře, …) •Vznik pouští, savan, úbytek deštných lesů •Vývoj a migrace člověka à vyhubení megafauny (mamuti, nosorožci, tygři) • à masová extinkce související s příchodem lidí Zdroj: artstation.com Příchod člověka •Decimace velkých savců •Měnící se ráz krajiny •Vláda ohně a ústup lesů •Počátky průmyslu a toxicity prostředí • • •„Předpokládáme, že velká zvířata obnoví stanoviště strukturně pestrá a dynamická, umožňující existenci větší diverzitě náročných organismů.“ • • •https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2020/cislo-3/velci-bylozravci-zmeny-klimatu-i.html •https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2020/cislo-4/velci-bylozravci-zmeny-klimatu-ii.html • • Aktuální vývoj fauny v Evropě Aktuální vývoj fauny v Evropě •Celosvětový pokles druhů •V Evropě od 1970 pokles savců o 25% a ptáků o 8% •Savci 219 suchozemských a 41 mořských •Ptáci 530 druhů (asi 5% celosvětové rozmanitosti) Úspěchy v ochraně < zprávy o poklesu a zániku • •Ochrana má význam! •Reintrodukce druhů •Příspěvek regulací a předpisů https://rewildingeurope.com/wp-content/uploads/2013/11/Wildlife- Comeback-in-Europe-the-recovery-of-selected-mammal-and-bird-species.pdf Mnoho druhů je ohroženo 15% savců 23% obojživelníků 19% plazů Důvod: •Agrární společnosti, průmyslový rozvoj •Těžba dřeva, zemědělské pole a pastviny •Intenzivní změny stanovišť, výlov a pronásledování Obrázek ukazuje míru zalesnění à Zdroj: wikipedia.com Zubr evropský Bison bonasus •Největší býložravec v Evropě •Vyhynul ve volné přírodě začátkem 20. století kvůli degradaci a fragmentaci stanovišť, lesní těžbě a neomezenému lovu a pytláctví. •Pouze 54 jedinců zůstalo v zajetí •Reintrodukce: 33 volně žijících, izolovaných stád •Polsko a Bělorusko •Zůstává ohrožen kvůli nízké genetické rozmanitosti a nedostatku propojení mezi populacemi Kamzíci Rupicapra Cílená správa: •znovuzavedení •zřízení chráněných území •právní ochrana •Hrozby - ztráta stanoviště, pytláctví a nadměrné využívání, lidské rušení, konkurence hospodářských zvířat a introdukovaných druhů, nemoci •Kromě toho změna klimatu Vlk obecný Canis lupus •Kdysi nejrozšířenějším savcem •Pokles díky pronásledování •Uvědomění veřejnosti, výzkumy a právní ochrana, zvýšení hojnosti kopytníků a jejich rozptyl •Vysoce přizpůsobivý, nedávné rozšíření do západní Evropy •Nutné zmírnění konfliktu mezi vlky a lidmi (útoky na hospodářská zvířata) Rys ostrovid Lynx lynx •Kontrakce během 19. a 20. století •Lovecký tlak a odlesňování •V 50. letech úsilí o zachování většiny jeho stanovišť •Populace se ztrojnásobila díky právní ochraně, znovuzavedení a přemístění a přirozené rekolonizaci •Stále ohrožen - izolované a roztříštěné stanoviště Medvěd hnědý Ursus arctos •Největší dravec v Evropě, dříve hojně rozšířen •Nyní především ve vnitrozemí, zalesněné a horské oblasti s minimální lidskou aktivitou •Stabilní nebo rostoucí populační trendy – zůstává ohrožen •Ztráta stanovišť v důsledku rozvoje infrastruktury •Roste hojnost kontaktu s lidmi – přizpůsobení se noční aktivitou a návštěvami kontejnerů kvůli nadměrnému vyhazování potravin Orlosup bradatý Gypaetus barbatus •„rozbíječ kostí“ •Přímé pronásledování a používání jedu •Přežili pouze v Pyrenejích a na dvou středomořských ostrovech Korsika a Kréta •V Alpách probíhají projekty reintrodukce a další se plánují v Andalucii a Francii •Populace je stále málo početná (200 párů) Zdroj map: článek https://rewildingeurope.com/wp-content/uploads/2013/11/Wildlife-Comeback-in-Europe-the-recovery-of- selected-mammal-and-bird-species.pdf •