Adaptace, fitness a fenotypová plasticita
Tereza KrálováPopulační ekologie živočichů (podzim 2011)
doc. Mgr. Stanislav Pekár, Ph.D.
Adaptace

transgenerační změna ve vlastnostech organismu
2 hlavní významy:

evoluční proces (řeší problém přežívání a reprodukce v daném
prostředí)

znak jako konečný stav procesu adaptace

aptace - adaptace
- exaptace (vznik nesouvisí se současnou funkcí)

nonaptace (v současnosti již neplní žádnou funkci)

disaptace (fitness jedince snižují)
Znak je adaptací, jestliže:
- zvyšuje fitness
- je produktem přírodního výběru (selekční výhoda)
„slepý“ přírodní výběr
! všechny znaky nejsou adaptace !
adaptacionismus
adaptace na nejrůznějších úrovních
(geny, buňky, organismy, populace, společenstva)
heritabilita - dědivost
Fitness
= zdatnost; W
= relativní kvalita fenotypu (genotypu, alely) v daném
prostředí měřená jeho genovými příspěvky (tj. počtem
potomků) do budoucích generací
X
Fitness
2 komponenty:

přežívání

plodnost
trade off
globální míry:
1. vnitřní míra růstu populace, r
2. čistá míra reprodukce, R0
3. reprodukční hodnota, vx
lokální míry - maximalizací jedné
komponenty fitness (W) maximalizace
celkové W organismu
x
Darwinovská fitness, inkluzivní fitness
Fenotypová plasticita
= vlastnost jednoho genotypu produkovat více fenotypů jako odpověď
k měnícímu se vnějšímu prostředí
- interakce vývojových procesů, rodičovských vlivů a faktorů vnějšího
prostředí
x vývojová kanalizace (homeostáze)
- vliv přírodního výběru
- somatický výběr
Fenotypová akomodace
- fenotypové přizpůsobení se
danému prostředí adaptivní
úpravou
Fenotypová proměnlivost
- spojitá (kvantitativní znaky) – gradient prostředí
norma reakce
- diskrétní (kvalitativní znaky)
polyfenismus
Fenokopie
Heterochronie
- evoluční změna v časování exprese znaku
- progeneza X neotenie
Fenotypová plasticita
- reverzibilní (fyziologické změny) - „fenotypová flexibilita“
- ireverzibilní (vývojové změny)
Adaptivní vs. neadaptivní odpověď organismu k danému prostředí
Rozdíly v rozsahu fenotypové plasticity
- rostliny
- poikilotermní > homoiotermní
- savci > ptáci
Náklady fenotypové plasticity
- udržování sensorických a regulačních mechanismů
- produkční náklady (potřebné zdroje pak chybí např. v reprodukci)
- zisk informací o prostředí
- vývojová nestabilita (může snižovat fitness)
- genetické náklady (1. vazba genů, 2. pleiotropie, 3. epistáze)
Děkuji za pozornost!