Jak chápat variabilitu ? Jak chápat variabilitu ? Evoluční změny v genofondu - časový rozměr variability a adaptibility Evoluční genetika – příklad analýzy mtDNA Metody studia evoluce primátů • Doklady o evoluci hominidů můžeme rozdělit na: • 1) doklady přímé, tedy fosilizované zbytky těla hominidů a jejich produkty, • 2) doklady nepřímé, tedy takové, které získáváme výzkumem současných populací lidí i non-humánních primátů, • 3) doklady teoretické, které získáváme teoretickou analýzou paleontologického i neontologického materiálu. Metody analýzy fosilního materiálu • Morfoskopická analýza • Morfometrická analýza • Analýza DNA • Analýza chrupu a zubů • Paleoekologická analýza • Fylogenetická a systematická analýza Teoretické metody - příklady Datování nálezů – klíč k pochopení časové škály • Relativní datování - biostratigrafie • Relativní datování - paleomagnetismus • Absolutní datování - uhlík ^14C - organické látky • Absolutní datování - K-Ar, Ar-Ar - tufy • Absolutní datování - rozpad uranu ^238U - fission-track • Absolutní datování - uranové řady • Absorbce nebo vyzařování elektronů v minerálech: termoluminiscence, kterou lze zkoumat objekty jednorázově, nebo elektronová spinová rezonance Biostratigrafie a paleomagnetismus • Mohou se vyžívat pouze srovnatelné lokality • Metody se dnes obvykle kombinují • Samy o sobě nejsou schopny určit čas, ale jsou schopny hodně vypovídat o ekologii Uhlík ^14C • Organické látky - přesnost maximálně do 100 000 let K-Ar - Ar-Ar metody • Využívá rozpadu argonu - datuje miliony až desítky milionů let - sopečné tufy Absorbce nebo vyzařování elektronů v minerálech • Termoluminiscence - jednorázová metoda • Elektronová spinová rezonance - ESR Změny klimatu a adaptace Rekonstrukce klimatu a kombinace metod Somatometrie a osteometrie • Měření lidského těla – Somatometrie • Pomáhá k porozumění variability a případné adaptability současných populací • přes existenci některých dlouhodobějších studií lze hodnotit jen těžko adaptibilitu populací, zachycujeme jen několik málo generací • Měření skeletu - osteometrie – Kraniometrie • Důležité pro hodnocení stresů – Osteometrie postkraniálního skeletu • Zásadní pro pochopení adaptivních procesů Somatometrie Tělo Somatometrie - hlava Kraniometrie Kraniometrie Kraniometrie Kraniometrie Morfometrie – kosti horní končetiny Morfometrie - pelvis Osteometrie Femur Osteometrie tibie Proporcionalita těla a jeho částí klíč k pochopení adaptací Teoretické modely růstu růst a vývoj Vývoj hmotnosti v novorozeneckém a kojeneckém období Vývoj výšky v novorozeneckém a kojeneckém období Vývoj BMI v novorozeneckém a kojeneckém věku Růst v období maturace Změny hmotnosti období maturace Sekulární trend Stárnutí Růstové rychlosti a maturace dospívání jako prostředek adaptace Tempa vývoje u primátů Změny v ontogenezi rodu Homo – výzkum chrupu a zubů Růst makaků rhesus •Tělesná výška je u opic základním integrálním růstovým parametrem •Základní tělesné parametry oscilují u makaků v průběhu ontogeneze mnohem více než u člověka, jak výška, zejména však hmotnost •Hmotnost je značně variabilní a může být výrazně ovlivňována mnoha vnějšími i vnitřními faktory Vliv hormonů a sociální struktury na růst • Byla zjištěna dobrá korelace mezi růstem a všemi růstovými hormony • Sekrece STH a IGF-1 je velmi dobře korelována s růstovými procesy, ale nikoliv mezi sebou • Vysoce postavené dominantní samičky jsou většinou větší než nízkopostavené a mají vysokou hladinu kortisolu Jak mohou genetické faktory ovlivnit růst? • Makakové z Konárovic se do jisté míry liší stavbou těla i způsobem růstu od makaků ze Soči, i když obě skupiny pocházejí z Vietnamu • Podle analýz lokusů ApoB a MCT 118 mají makakové z Konárovic vyšší míru imbreedingu, žijí ve skupinách jedinců s podobným věkem a vyšší vnitroskupinovou konkurencí • Vyšší variabilita ontogenetických drah je zřejmě pozitivně korelována s vyšší variabilitou genetickou Tři základní vývojové trendy u makaků - vývojové vězení? • Růst hmotnosti se u některých samic po dokončení puberty výrazně zpomaluje, někdy s možnou akcelerací na začátku adolescence • U menší části samic se růst brzdí nebo i zastavuje po čtvrtém roce života • Často se objevuje ke konci čtvrtého roku adolescentní spurt, který někdy přímo navazuje na spurt pubertální. • V případě “odkladu” adolescentního spurtu se zřejmě jedná o jev známý u samců orangutanů, tzv. “vývojové vězení”, související s nižší sekrecí steroidních hormonů před dosažením sociální dospělosti. Růst lidoopů • Výška se v průběhu ontogeneze mění u lidoopů podobně jako u člověka, jiné jsou proporce - trup je delší, dolní končetiny kratší • Hmotnost má jiný ontogenetický vývoj a je ovlivňována různými vnějšími i vnitřními faktory • U samců orangutana se vyskytuje i v zajetí výrazný adolescentní spurt, u šimpanzů nikdy • Stresy mohou výrazně ovlivnit růst, a to i u jednovaječných dvojčat Paleolitické Venuše - mýtus nebo realita? • Vysoká hmotnost robustních malých žen byla výsledkem adolescentního spurtu, jako u samců orangutanů, a byla způsobena vyšší hladinou steroidních hormonů • Tyto ženy měly vyšší odolnost ke stresům a soutěživost a vyšší sociální status • Takové ženy byly zvýhodňovány prostřednictvím sexuální selekce, – měly odolnost ke stresům, efektivně vychovávaly a chránily děti a získávaly nezávisle na mužích potravu • Následná sexuální selekce pak posilovala genetické predisposice pro vyšší sekreci steroidních hormonů, glukokortikoidů a pohlavních hormonů, v dalších generacích