Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
КОЭВОЛЮЦИЯ Старший научный сотрудник каф. биологической эволюции С.Н. Лысенков
Содержание
- 1. КОЭВОЛЮЦИЯ Старший научный сотрудник каф. биологической эволюции С.Н. Лысенков
- 2. КОЭВОЛЮЦИЯВзаимные эволюционные изменения взаимодействующих видов (J.N. Thompson).Считается,
- 3. 200519941982, reiss. 20142013John Norton Thompson (b. 1951)
- 4. Конкуренция между близкими видами приводит к расхождению
- 5. АнтагонизмМутуализмОдин вид полезен другому, но второй вредит
- 6. Lithophragma parviflorum и моль Greya politella Географическая мозаика коэволюции, или от Антагонизма к мутуализму
- 7. Антагонистическая коэволюция: флуктуирующий полиморфизмВ основе лежит частотно-зависимый
- 8. Брюхоногий моллюск Potamopyrgos antipodarum и сосальщик Microphallus sp.Пятилетние наблюдения подтвердили существование «флуктуирующего полиморфизма»
- 9. В эксперименте показано, что наиболее заразны фаги
- 10. Caenorhabditis elegansBacillus thuringiensisЭкспериментальная коэволюция на нематодах и
- 11. Половое размножение и «принцип чёрной королевы»Половое размножение
- 12. Принцип Черной королевы (Red Queen principle)На самом
- 13. светлые точки – клетки вольбахиивольбахии внутри клетки
- 14. Обыкновенная кукушкаЛуговой конёкТростниковая камышёвкаБританская трясогузкаЛесная завирушкаВ Исландиипринимают
- 15. Если периоды ослабленного отбора со стороны хищников
- 16. Robert McCredie May, Baron May of Oxford
- 17. Расчеты показывают, что низкая заразность и вертикальная
- 18. Гипотеза коэволюции к монокультуре и комплементарным симбионтамСимбиотический
- 19. Возникновению и поддержанию мутуализма способствует низкое генетическое
- 20. Escovopsis sp. Acromyrmex octospinosusStreptomyces на кутикуле муравьяКак
- 21. Со временем симбионт и хозяин становятся всё
- 22. Мутуализм свободно живущих видовОсновные модельные системы: растения и опылители, растения и плодоядные животные
- 23. Узкая взаимная специализация встречается среди свободно живущих мутуалистов, но является скорее исключением.
- 24. Сети свободно живущих мутуалистовЕсть некий базовый набор
- 25. Борщевик СосновскогоЖабрица порезниковаяОбщие видыУникальные видыУстинова, Е. Н.,
- 26. Длусский, Г. М., Глазунова, К. П., &
- 27. ЖУЛИКИОрхидеи-обманщики не предоставляют насекомым вознаграждения за опылениеНектарные
- 28. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
- 29. Скачать презентанцию
КОЭВОЛЮЦИЯВзаимные эволюционные изменения взаимодействующих видов (J.N. Thompson).Считается, что термин ввели в 1964 г. Эрлих и Рейвен, но отдельные исследователи употребляли его в этом значении и раньше.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2КОЭВОЛЮЦИЯ
Взаимные эволюционные изменения взаимодействующих видов (J.N. Thompson).
Считается, что термин ввели
Слайд 4Конкуренция между близкими видами приводит к расхождению экологических ниш –
и это тоже коэволюция!
Трёхиглые колюшки, живущие в одном и том
же озере, расходятся по экологическим нишам: питающиеся зоопланктоном лимнические формы (внизу) и питающиеся донными беспозвоночными бентические (вверху). Это расхождение воспроизводится во всех озерах, где есть два, а не один вид колюшек.Относительная длина жаберных тычинок у рыб из озера с одним видом (вверху) и у рыб из озера с двумя видами (внизу). Похожие распределения существуют и по другим признакам.
В настоящее время доказано, что причина данного расхождения – именно конкуренция.
Слайд 5Антагонизм
Мутуализм
Один вид полезен другому, но второй вредит первому (когда они
обитают вместе, то «пострадавший» хуже размножается)
Оба вида полезны друг другу
(когда они вместе, то размножаются лучше)При этом для каждого вида от взаимодействия есть как польза, так и вред/цена. Для вида взаимодействий важен общий эффект. За счет изменения удельной пользы и вреда антагонизм может становиться мутуализмом – и наоборот.
Слайд 6Lithophragma parviflorum и моль Greya politella
Географическая мозаика коэволюции, или
от Антагонизма к мутуализму
Слайд 7Антагонистическая коэволюция: флуктуирующий полиморфизм
В основе лежит частотно-зависимый отбор. Отбор благоприятствует
паразитам, способным атаковать наиболее распространенный генотип хозяина, а у хозяев
– тем, кто способен противостоять наиболее распространенному паразиты (ибо скорее всего потомки встретятся с ним). В этом случае редкие варианты начинают получать преимущество, так как часто встречающиеся паразиты часто «давятся» иммунной системой, а часто встречающиеся жертвы – часто страдают от болезней.Haldane, J. B. S. (1949). Disease and evolution. La ricerca scientifica, 19, 68-76.
Слайд 8Брюхоногий моллюск Potamopyrgos antipodarum и сосальщик Microphallus sp.
Пятилетние наблюдения подтвердили
существование «флуктуирующего полиморфизма»
Слайд 9В эксперименте показано, что наиболее заразны фаги из будущего, а
наиболее чувствительны к современным фагам бактерии из прошлого. Не флуктуирующий
полиморфизм, а эскалация?Brockhurst, M. A. (2010). Using microbial microcosms to study host–parasite coevolution. Evolution: Education and Outreach, 3(1), 14.
Слайд 10Caenorhabditis elegans
Bacillus thuringiensis
Экспериментальная коэволюция на нематодах и бактериях показала, что
фенотипический «отрицательный частотно-зависимый отбор» не всегда такой же на генетическом
уровнеУ бактерий менялось число копий токсина, а у нематод – множество локусов на разных хромосомах
Papkou, A. et al. (2019). The genomic basis of Red Queen dynamics during rapid reciprocal host–pathogen coevolution. PNAS, 116(3), 923-928.
Слайд 11Половое размножение и «принцип чёрной королевы»
Половое размножение выгодно как паразиту,
так и хозяину: так как в условиях географической мозаики неизвестно,
с какими системами защиты или нападения придется столкнуться, многообразие вариантов потомков повышает шансы, что кому-то повезет.Структура белков главного комплекса гистосовместимости
Показано, что позвоночные склонны выбирать партнера с непохожим набором аллелей генов главного комплекса гистосовместимости (человек — тоже, но это неточно). В этом случае повышается шанс на то, что потомки будут устойчивы к многим инфекциям.
Слайд 12Принцип Черной королевы (Red Queen principle)
На самом деле, их два:
макро- и микроэволюционный. Но в основе и того, и другого
лежит идея о том, что эволюционные изменения одних видов вынуждают другие также изменяться – и так до бесконечности.Leigh van Valen
Слайд 13светлые точки – клетки вольбахии
вольбахии внутри клетки насекомого
Drosophila simulans
W
W
R
R
W –
Watsonville (инфицированная популяция)
R – Riverside (неинфицированная популяция)
Бактерии вольбахии способны лишать
хозяев полового размножения.Hoffmann, A. A., Turelli, M., & Simmons, G. M. (1986). Unidirectional incompatibility between populations of Drosophila simulans. Evolution, 40(4), 692-701.
Слайд 14Обыкновенная кукушка
Луговой конёк
Тростниковая камышёвка
Британская трясогузка
Лесная завирушка
В Исландии
принимают яйца кукушек
(не умеет
противодействовать кукушкам)
Черный дрозд
(противодействует кукушкам так же, как основные хозяева)
Серая мухоловка
(противодействует
кукушкам сильнее, чем основные хозяева)В многовидовых сообществах хищников и жертв первые могут периодически менять предпочитаемую добычу (коэволюционное чередование).
Слайд 15Если периоды ослабленного отбора со стороны хищников коротки по сравнению
со временем утраты адаптаций, то возникает эскалация (настоящая «гонка вооружений»).
факультативно
подвижныеподвижные
сидячие
не зарываются
зарываются
иногда зарываются
Слайд 16Robert McCredie May, Baron May of Oxford
Professor Sir Roy
Anderson
Эволюционная эпидемиология, возникшая в конце 70-80-х годах XX века, показала,
что смягчение антагонизма – отнюдь не неизбежный итог коэволюции. Реальная динамика «вредности» паразита зависит от плотности хозяев, скорости передачи паразита и структуры смертности у зараженных и неараженных хозяев.«С течением времени паразит становится менее вреден для хозяина».
«Если болезнь оказывается высоко заразной и сильно вредной – значит, она новая для этого вида».
Слайд 17Расчеты показывают, что низкая заразность и вертикальная передача (от родителей
к потомкам) способствует снижению вредных воздействий паразита, а высокая заразность
и горизонтальная передача (между неродственными индивидами) способствует высокой скорости роста паразита в хозяине – следовательно, его вредоносности.Нематоды, паразитирующие на фиговых осах, тем опаснее для последних (сильнее снижают число потомков), чем больше ос одновременно откладывает яйца в фигу.
Слайд 18Гипотеза коэволюции к монокультуре и комплементарным симбионтам
Симбиотический мутуализм эволюционирует из
подмножества симбиотических взаимоотношений, в которых взаимодействующие виды имеют комплементарные признаки,
которые предоставляют взаимные выгоды в приспособленности, и в которых хозяин способен ограничить взаимодействия к единственному генотипу симбионта или комплементарному набору неконкурирующих симбионтов (Thompson, 2005)
Слайд 19Возникновению и поддержанию мутуализма способствует низкое генетическое разнообразие симбионтов
Самки клопов
передают своих симбионтов потомству через секрет, которым обмазывают кладки яиц
Бобовые
используют сложную систему «молекулярного рукопожатия», чтобы допускать в клубеньки только мутуалистических азотфиксирующих бактерийЭто достигается или путем вертикальной передачи (от родителей к потомкам), или с помощью сложных систем узнавания подходящего партнера.
Слайд 20Escovopsis sp.
Acromyrmex octospinosus
Streptomyces на кутикуле муравья
Как и любая монокультура,
мутуалистические взаимодействия подвержены опасности резкого уничтожения. Для борьбы с этой
угрозой может быть полезен еще один симбионт-мутуалист.
Слайд 21Со временем симбионт и хозяин становятся всё более и более
взаимозависимыми
Митохондрии (органеллы, отвечающие за обеспечение клеток энергией) – потомки эндосимбиотических
бактерийТвердая кутикула жуков-долгоносиков обеспечивается симбиозом с бактериями нардонеллами, геном которых уже значительно упрощен
Слайд 22Мутуализм свободно живущих видов
Основные модельные системы: растения и опылители, растения
и плодоядные животные
Слайд 23Узкая взаимная специализация встречается среди свободно живущих мутуалистов, но является
скорее исключением.
Слайд 24Сети свободно живущих мутуалистов
Есть некий базовый набор признаков, способствующий мутуализму,
к которому конвергируют разные, в том числе неродственные организмы.
Эти
сети подвержены существенным изменениям во времени и пространстве, всегда включают большое число генетически разнообразных видов. Кроме того, в них всегда соседствуют виды разной степени специализации – исход коэволюции в каждом случае очень индививдуален.
Слайд 25Борщевик Сосновского
Жабрица порезниковая
Общие виды
Уникальные виды
Устинова, Е. Н., Савина, К. А.,
& Лысенков, С. Н. (2017). Новые данные о консортивных связях
борщевика Сосновского с антофильными насекомыми. Российский журнал биологических инвазий, 10(3), 98-112.О бесполезности «спектров опылителей»
Слайд 26Длусский, Г. М., Глазунова, К. П., & Лаврова, Н. В.
(2004). Связь между строением цветков и соцветий сложноцветных (Asteraceae) и
составом их опылителей. Журнал общей биологии, 65(6), 490-499.Различие в составе посетителей зависят от деталей строения, но редко приводят к полному разделению ниш
Слайд 27ЖУЛИКИ
Орхидеи-обманщики не предоставляют насекомым вознаграждения за опыление
Нектарные грабители повреждают растение,
чтобы выпить нектар, но не переносят пыльцу.
