Paleogenetika člověka Paleogenetika člověka Kdo jsme a odkud pocházíme? Budeme se snažit najít odpověď na možná nejstarší otázku člověka: Čím se budeme zabývat? Kdo jsme a odkud pocházíme? Budeme se snažit najít odpověď na možná nejstarší otázku člověka: Čím se budeme zabývat? Inteligentní život kdekoliv ve vesmíru se stává dospělým ve chvíli, kdy nalezne odpověď na otázku svého původu. Richard Dawkins, Sobecký gen (1976) Paleogenetika člověka Kdo jsme a odkud pocházíme? Budeme se snažit najít odpověď na možná nejstarší otázku člověka: Čím se budeme zabývat? • každý z nás zná své rodiče, většina zná i své prarodiče, mnozí své praprarodiče a možná někteří i své prapraprarodiče • kdo však byli ti další předci • tady už začíná temná a tajemná říše zvaná historie, v níž bloudíme a tápeme, vedeni pouhými náznaky Kdo je náš předek? Kdo byli ti lidé, kteří šli před námi? Paleogenetika člověka Kdo byl náš předek? Kde žil? Kdy žil? Jak jsme osidlovali svět. Čím se budeme zabývat? Kdo jsme a odkud pocházíme? Budeme se snažit najít odpověď na možná nejstarší otázku člověka: Paleogenetika člověka Za chvíli si uděláme průzkum „veřejného“ mínění  Interaktivita v přednáškách http://b.socrative.com/login/student LIZAL Interaktivita v přednáškách Čím se budeme zabývat? Dobrodružná cesta moderního člověka Genetická detektivka – pátrání po původu moderního člověka Po stopách DNA moderního člověka Budeme se zabývat evolucí moderního člověka, zejména v posledních 200 000 letech. Paleogenetika člověka 1) Úvod do paleogenetiky člověka • co zkoumá paleogenetika a jak • kronika našeho druhu podle antropologie • charakteristika modelů původu moderního člověka • „Ockhamova břitva“ a „recept na polévku“ Plán pátrání po původu moderního člověka Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka 2) Metody studia historie populací • genetická podobnost a rozmanitost, metody studia • mechanizmy evoluce (mutace, přírodní výběr, genetický drift, genový tok) • studium evoluce člověka na úrovni DNA • historie irské populace • odštěpení člověka od lidoopů • rozšíření zemědělství do Evropy Plán pátrání po původu moderního člověka Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka 3) Evoluce člověka a její modely podle genetiky • model nahrazení („Out of Africa“), vývoj kladogenezí, genetické důsledky • multiregionální model, vývoj anagenezí, genetické důsledky Plán pátrání po původu moderního člověka Budeme se zabývat evolucí moderního člověka, zejména v posledních 200 000 letech. Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka 4) Hledání našeho společného předka • výsledky analýz mtDNA (mitochondriální Eva) • kde a kdy se objevuje moderní člověk podle mtDNA • výsledky analýz chromozomu Y (Adam) • poznatky na základě jaderné DNA • jak jsme osídlili svět podle mtDNA a chromozomu Y Plán pátrání po původu moderního člověka Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka 5) Analýza archaické DNA (aDNA) • analýza prvních neandrtálských DNA (Německo – Feldhofer, Kavkaz – Mezmaiskaya) • byli Neandrtálci odlišným druhem nebo našim poddruhem • křížili jsme se s Neandrtálci • proč Neandrtálci zanikli? • záhadní Děnisované (aneb co dokáže DNA) Plán pátrání po původu moderního člověka Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka 6) Velikost populace našich předků • postupy stanovení velikosti populace • velikost populace předků • pleistocénní populační exploze • vymírají populace nebo jsou nahrazovány Plán pátrání po původu moderního člověka Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka 7) Genový tok v historii moderního člověka a nový model původu • genový tok v historii moderního člověka • "Out of Africa" vs. Multiregionální model z pohledu genetické rozmanitosti kontinentálních populací • nový model "Mostly out of Africa" Plán pátrání po původu moderního člověka Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Studijní materiály: John H. Relethford: Genetics and the Search for Modern Human Origins Populárně-vědecké knihy o studiu variability mtDNA a chromozomu Y Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Paleogenetika 1b (1) Studijní materiály: John H. Relethford: Genetics and the Search for Modern Human Origins Interaktivní osnova – prezentace a další materiály Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Studijní materiály: Elektronická skripta „Paleogenetika člověka“ Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Studijní materiály: Elektronická skripta „Paleogenetika člověka“ Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Studijní materiály: Elektronická skripta „Paleogenetika člověka“ pdf prezentací animace další studijní materiály Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Studijní materiály: Facebooková stránka Zajímavosti z paleogenetiky a populační genetiky Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Ukončení předmětu: Kombinace písemné a ústní zkoušky Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka • vstupní písemný test (15 min, v PC učebně na začátku zkouškového bloku) • ústní diskuse (5 až 10 minut) • obodování testových otázek • 7 otázek: • každá otázka bude obodována a bude tak tvořit část známky za zkoušku • 5 otázek s možnostmi (1 až 2 správné odpovědi) = max. 5 bodů • 2 otázky budou s krátkou volnou textovou odpovědí = max. 4 body (například vyjmenujte modely původu moderního člověka, o kterých byla řeč na přednášce; co ukazuje následující obrázek apod.) • ostatní - stručná ústní rozprava na jednu otázku (např. popište obrázek, popište analýzu apod.) = max. 4 body • při správném zodpovězení všech otázek získáváte ihned hodnocení „A“ (ústní část již neprobíhá) Ukončení předmětu: Kombinace písemné a ústní zkoušky Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka • vstupní písemný test (15 min, v PC učebně na začátku zkouškového bloku) • ústní diskuse (5 až 10 minut) Hodnocení: • plný počet bodů z písemné části = A • 12 = A • 11-10 = B • 9 = C • 8 = D • 7 = E • 6 a méně = F • max. 9 bodů • max. 4 bodů Ukončení předmětu: • okruhy otázek budou vyvěšeny na ISu • číselné údaje – většinu se neučte, potřebovat budete znát jen několik základních (například kdy moderní člověk opustil Afriku podle mtDNA, kdy žili Neandrtálci apod.) – tyto základní číselné údaje dostanete ke konci semestru k dispozici (obvykle budou v přednáškách opakovaně zmiňovány, takže si je s vysokou pravděpodobností již budete i pamatovat) Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Klasická antropologie – kosti a další nálezy Moderní antropologie – DNA molekulární antropologie, paleogenetika Z čeho budeme vycházet a co k tomu použijeme? Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Studium evoluce člověka je interdisciplinární klasická antropologie zkoumá pozůstatky geologie paleontologie etologie živočichů kulturní antropologie anatomie statistika v terénu v laboratoři in silico paleoantropologie původ a evoluce člověka, kosti molekulární antropologie biologická rozmanitost a evoluce, podobnosti a rozdíly v současné DNA paleogenetika studium aDNA Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka Evoluci moderního člověka budeme sledovat na základě rozdílů: uvnitř populací mezi populacemi - hromadění změn, kterými se liší jednotlivé populace v rámci druhu - sledujeme historii nějaké populace - nahromadění změn spolu s dalšími faktory vedlo k postupnému odlišení - sledujeme vznik nového druhu, speciaci, můžeme stopovat společné předky Jaké znaky budeme sledovat? Podobnější populace jsou si příbuznější a naopak. Odlišnější populace jsou starší a naopak. Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka paleoantropologie původ a evoluce člověka, kosti molekulární antropologie biologická rozmanitost a evoluce, podobnosti a rozdíly v současné DNA paleogenetika studium aDNA Jaké znaky budeme sledovat? Paleoantropologie - studuje historii moderního člověka na základě variability fenotypových znaků – např. anatomické a morfologické rozdíly lebky, krevních skupin - velmi podrobný popis z antropologického pohledu podává přednáška: • Paleoantropologie (Bi8610) – prof. Svoboda • Evoluce člověka (Bi8620) – doc. Drozdová - tyto znaky sice jsou podmíněny geneticky, ale je tu velký vliv prostředí Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka paleoantropologie původ a evoluce člověka, kosti molekulární antropologie biologická rozmanitost a evoluce, podobnosti a rozdíly v současné DNA paleogenetika studium aDNA Jaké znaky budeme sledovat? Paleogenetika - studuje historii moderního člověka na základě rozdílů na molekulární úrovni – čistě geneticky podmíněny, evolučně neutrální znaky - analýza archaické DNA (aDNA) – problémy a dostupnost - studium uvnitř i mezi populacemi (ale jen omezeně) Paleoantropologie - studuje historii moderního člověka na základě variability fenotypových znaků – např. anatomické a morfologické rozdíly lebky, krevních skupin - velmi podrobný popis z antropologického pohledu podává přednáška: • Paleoantropologie (Bi8610) – prof. Svoboda • Evoluce člověka (Bi8620) – doc. Drozdová - tyto znaky sice jsou podmíněny geneticky, ale je tu velký vliv prostředí Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka paleoantropologie původ a evoluce člověka, kosti molekulární antropologie biologická rozmanitost a evoluce, podobnosti a rozdíly v současné DNA paleogenetika studium aDNA Jaké znaky budeme sledovat? Paleogenetika - studuje historii moderního člověka na základě rozdílů na molekulární úrovni – čistě geneticky podmíněny, evolučně neutrální znaky - analýza archaické DNA (aDNA) – problémy a dostupnost - studium uvnitř i mezi populacemi (ale jen omezeně) Molekulární antropologie - studuje historii moderního člověka na základě rozdílů na molekulární úrovni – čistě geneticky podmíněny, evolučně neutrální znaky - analýza současné DNA („genetické vykopávky“) - studium uvnitř i mezi populacemi poskytuje mnoho zajímavých výsledků Paleoantropologie - studuje historii moderního člověka na základě variability fenotypových znaků – např. anatomické a morfologické rozdíly lebky, krevních skupin - velmi podrobný popis z antropologického pohledu podává přednáška: • Paleoantropologie (Bi8610) – prof. Svoboda • Evoluce člověka (Bi8620) – doc. Drozdová - tyto znaky sice jsou podmíněny geneticky, ale je tu velký vliv prostředí Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka - antropologické (kosti) a archeologické nálezy (nástroje, nádoby apod.) nebo aDNA - jsou jen fotografickým snímkem v čase. Z jednoho snímku se však minulost určuje jen velmi špatně. paleoantropologie původ a evoluce člověka, kosti paleogenetika studium aDNA Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka - antropologické (kosti) a archeologické nálezy (nástroje, nádoby apod.) nebo aDNA - jsou jen fotografickým snímkem v čase. Z jednoho snímku se však minulost určuje jen velmi špatně. paleoantropologie původ a evoluce člověka, kosti paleogenetika studium aDNA molekulární antropologie biologická rozmanitost a evoluce, podobnosti a rozdíly v současné DNA - v DNA současného člověka jsou zaznamenány všechny změny, ke kterým v minulosti došlo - současná DNA je filmových pásem, strojem času - studium rozmanitosti DNA současných populací umožňuje zrekonstruovat celý příběh To, čemu říkáme začátek, je často konec. A když končíme, tak vlastně začínáme. A začínáme od konce. (T.S.Eliot) Čím se budeme zabývat? Paleogenetika člověka