ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΛΙΞΗ. K.E. Κεραμάρης Δρ. Βιολόγος Κλινικός Βιοχημικός

Transcript

1 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΛΙΞΗ K.E. Κεραμάρης Δρ. Βιολόγος Κλινικός Βιοχημικός

2 Σε ποιές θεμελιώδεις γενικεύσεις βασίζεται η επιστήμη της Βιολογίας; Η Βιολογία, όπως και κάθε άλλη επιστήμη, βασίζεται πάνω σε μερικές θεμελιώδεις γενικεύσεις, πάνω δηλαδή σε μερικές αρχές που ισχύουν σε όλη την έκταση των αντικειμένων που μελετά. Η μία από αυτές τις γενικεύσεις είναι η κυτταρική θεωρία, η οποία υποστηρίζει ότι όλα τα έμβια όντα αποτελούνται από κύτταρα και από προϊόντα κυττάρων. Η άλλη γενίκευση είναι η θεωρία της εξέλιξης, η θεωρία δηλαδή που υποστηρίζει ότι όλα τα έμβια όντα είναι προϊόν εξέλιξης που υπέστησαν προγενέστεροι οργανισμοί.

3 ΕΞΕΛΙΞΗ Theodosius Dobzhansky ( ) Τίποτα στην Βιολογία δεν έχει νόημα παρά μόνο υπό το φως της Εξέλιξης

4 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ;

5 Δεδομένα που στηρίζονται σε αποδείξεις για την προέλευση και την εξέλιξη, της Γης και της ζωής σε αυτόν τον πλανήτη. 1. Σε ένα σύμπαν το οποίο εξελίχτηκε στη σημερινή μορφή του, για περίπου 11 με 15 δισεκατομμύρια χρόνια, η Γη μορφοποιήθηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

6 2. Από τη μορφοποίησή της η Γη - η γεωλογία της και τα περιβάλλοντά της- μεταβλήθηκε κάτω από την επίδραση πολυάριθμων φυσικών και χημικών δυνάμεων και συνεχίζει να μεταβάλλεται ακόμη.

7 3. Η ζωή εμφανίστηκε στη Γη πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αμέσως μετά, η εξέλιξη των φωτοσυνθετικών οργανισμών κατέστησε δυνατή, πριν 2 δισεκατομμύρια χρόνια τουλάχιστον, την αργή μετατροπή της ατμόσφαιρας, σε μια ατμόσφαιρα που περιείχε σημαντικές ποσότητες οξυγόνου. Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης εκτός από την απελευθέρωση του οξυγόνου που αναπνέουμε, αποτελεί την ύστατη πηγή δεσμευμένης ενέργειας και τροφής, από τα οποία εξαρτάται η ζωή του ανθρώπου στον πλανήτη.

8 4. Η ζωή, αμέσως μετά την εμφάνισή της στον πλανήτη, έλαβε διάφορες μορφές που όλες εξελίσσονται με διαδικασίες που η παλαιοντολογία και οι σύγχρονες βιολογικές και βιοχημικές επιστήμες έχουν περιγράψει και επιβεβαιώσει ανεξάρτητα η μια από την άλλη, με ολοένα αυξανόμενη ακρίβεια. Η κοινότητα της δομής του γενετικού κώδικα σε όλους τους οργανισμούς που ζουν σήμερα, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, υποδηλώνει ξεκάθαρα την κοινή αρχέγονη προέλευσή τους.

9 Η θεωρία της εξέλιξης: μπορεί να εξηγήσει γιατί πολλά παθογόνα βακτήρια αποκτούν αντίσταση στα αντιβιοτικά και προσφέρει τρόπους αντιμετώπισης αυτού του προβλήματος. μπορεί να εξηγήσει την προέλευση των πολλών στελεχών του ιού της γρίπης ή του ΗΙV Η κατανόηση της εξέλιξης ήταν ουσιώδης στην εξεύρεση και τη χρήση των φυσικών πόρων, όπως τα ορυκτά καύσιμα, και είναι απαραίτητη καθώς οι ανθρώπινες κοινωνίες επιδιώκουν αειφόρους σχέσεις με το φυσικό περιβάλλον

10 Πολλές ερωτήσεις μπορεί να απαντηθούν χωρίς να κάνουμε αναφορά στην εξέλιξη. Πώς πετούν τα πτηνά; Πως μπορούν κάποια φυτά να αναπτύσσονται στην έρημο; Γιατί τα παιδιά μοιάζουν με τους γονείς τους; Αυτές οι ερωτήσεις μπορεί να γεννήσουν άλλες βαθύτερες ερωτήσεις. Τι πλεονέκτημα προσφέρει η πτήση στα πτηνά; Γιατί τα φυτά της ερήμου κατάφεραν να διαφέρουν από τα άλλα; Με ποιο τρόπο ένα άτομο έχει τις δικές τους γενετικές καταβολές; Η απάντηση σε αυτές τις ερωτήσεις απαιτεί ένα πλαίσιο κατανόησης που αναγνωρίζει τις αλλαγές που συμβαίνουν με την πάροδο του χρόνου.

11 Η βιολογική εξέλιξη των οργανισμών εξηγεί τρία θεμελιώδη χαρακτηριστικά του κόσμου γύρω μας: 1. τις ομοιότητες μεταξύ των ζωντανών οργανισμών, Ομοιότητες στα οστά των άκρων στα σπονδυλόζωα και στα αναπτυξιακά στάδια των εμβρύων Οι παλαιοντολόγοι ανακαλύπτουν αναρίθμητα είδη που έχουν εκλείψει και που ξεκάθαρα σχετίζονται με οργανισμούς που ζουν σήμερα. Πολλοί βιοχημικοί μηχανισμοί είναι παρόμοιοι. Οι διαδικασίες αντιγραφής, μεταγραφής μετάφρασης είναι ίδιοι. 2. την ποικιλομορφία της ζωής, 3. πολλά από τα φυσικά χαρακτηριστικά του κόσμου στον οποίο κατοικούμε. Από πού προήλθε το οξυγόνο της Γης; Με ποιον τρόπο τα φυτά ελέγχουν τη θερμοκρασία της Γης;

12 Η Θεωρία του Oparin για την εμφάνιση της ζωής Οι καθοριστικές ιδέες της θεωρίας που εισηγείται ο συγγραφέας της Προέλευσης της Ζωής (1924, 1936) είναι οι εξής: (1) Η ιδέα της πρωταρχικότητας των αναερόβιων ζυμώσεων και των ετερότροφων συστημάτων (πρωτο-οργανισμών που κατανάλωναν άβια υλικά). (2) Η υπόθεση μίας αρχικής αναγωγικής ατμόσφαιρας (CH4, NH3) αναγκαίας για την προβιοτική σύνθεση οργανικών ενώσεων. (3) Η υπόθεση της μεταγενέστερης μετάβασης μέρους των οργανισμών από τον ετερότροφο στον αυτότροφο χαρακτήρα. (4) Η υπόθεση για το ρόλο κατά την προβιοτική εξέλιξη των συσσωματωμάτων (coacervates) δηλ. σωματιδίων πλούσιων σε μεγαλομόρια, που δημιουργούνται σε εργαστηριακές συνθήκες μέσα σε αραιά γαλακτώματα.

13

14 Η έννοια του είδους Το είδος περιλαμβάνει το σύνολο των διαφορετικών πληθυσμών ή, με άλλα λόγια, το σύνολο όλων των οργανισμών που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και να αποκτήσουν γόνιμους απογόνους. Η έννοια του είδους αντιπροσωπεύει ένα φυσικό όριο, καθώς περιλαμβάνει μόνο τους οργανισμούς που αναπαράγονται μεταξύ τους (π. χ. όλες τις γάτες του πλανήτη), αποκλείοντας άλλους οργανισμούς που είναι γόνιμοι μόνο με μέλη του είδους στο οποίο ανήκουν. Για το λόγο αυτό το είδος αποτελεί τη θεμελιώδη μονάδα ταξινόμησης. Αξίζει ωστόσο να αναφερθεί ότι ο ορισμός του είδους που δόθηκε έχει περιορισμούς. Ο βασικότερος από όλους είναι το γεγονός ότι όλοι οι οργανισμοί δεν αναπαράγονται με την επαφή με άτομο διαφορετικού φύλου. Στην περίπτωση αυτή αντί του μειξιολογικού κριτηρίου εφαρμόζεται το τυπολογικό κριτήριο, δηλαδή το κριτήριο της ομοιότητας μεταξύ των οργανισμών. Όταν δύο οργανισμοί έχουν κοινά μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά, ομαδοποιούνται στο ίδιο είδος.

15 Ο γάιδαρος διασταυρώνεται με το άλογο αλλά ο απόγονος (μουλάρι) είναι στείρος

16 Ταξινομικές ομάδες Με βάση το τυπολογικό κριτήριο, που αποτελεί επινόηση του Σουηδού φυσιοδίφη Λινναίου, έχει ταξινομηθεί το σύνολο των διαφορετικών οργανισμών του πλανήτη και έχει γίνει δυνατή η συγκρότηση ευρύτερων ταξινομικών βαθμίδων πέρα από το είδος. Έτσι τα είδη που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο από ό,τι άλλα συνιστούν ένα γένος, τα γένη που μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους από ό,τι άλλα συνιστούν μια οικογένεια, οι οικογένειες μια τάξη, οι τάξεις μια κλάση, οι κλάσεις ένα φύλο.

17 Ταξινόμηση οργανισμών Βασίλειο Ζώα Φύλο Χορδωτά Κλάση Αμφίβια Τάξη Άνουρα Οικογένεια Hylidae Γένος Litoria Είδος Litoria caerutea

18 ΒΑΣΙΛΕΙΟ ΧΟΡΔΩΤΑ ΤΑΞΗ ΣΑΡΚΟΦΑΓΑ ΒΑΣΙΛΕΙΟ: ΖΩΑ ΦΥΛΟ: ΧΟΡΔΩΤΑ ΚΛΑΣΗ: ΘΗΛΑΣΤΙΚΑ ΤΑΞΗ: ΣΑΡΚΟΦΑΓΑ

19 Συστηματική κατάταξη ορισμένων οργανισμών Άνθρωπος Γορίλλας Γίββωνας Γάτα Λύγκας Κροκόδειλος Μύγα. Είδος H. Sapiens G. Gorilla H. lar F. domesticus F. sylvestris C. niloticus M. domestic a Γένος Homo Gorilla Hylobates Felis Crocodilus Musca Οικογένεια Ανθρωπίδες Ανθρωποπίθηκοι Αιλουροειδή Κροκοδειλίδια Κυκλόρραφα Τάξη Πρωτεύοντα Σαρκοφάγα Κροκοδείλια Δίπτερα Κλάση Θηλαστικά Ερπετά Έντομα Φύλο Χορδωτά Αρθρό -ποδα Βασίλειο Ζώα

20 Φυλογενετικό δέντρο. Άνθρωπος Γορίλλας Γίββωνας Γάτα Λύγκας Κροκόδειλος Χρόνος

21 Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck ( ) και «Η Φιλοσοφία της Ζωολογίας (1809)

22 Κατά τη διάρκεια του 18ου αιώνα η εξέλιξη έρχεται πάλι στο προσκήνιο. Ο Γάλλος ζωολόγος Ζαν-Μπατίστ Λαμάρκ ( ), ο οποίος επινόησε τον όρο Βιολογία, ήταν ο πρώτος που υποστήριξε με επιχειρήματα ότι τα είδη μεταβάλλονται και ότι η ζωή στον πλανήτη μας έχει προέλθει από απλούστερες μορφές που σταδιακά έγιναν πιο περίπλοκες. Ήταν επίσης ο πρώτος που παρουσίασε στο βιβλίο του Η φιλοσοφία της Ζωολογίας, το οποίο εκδόθηκε το 1809, μια ολοκληρωμένη θεωρία, για να εξηγήσει πώς τα φυτά και τα ζώα εξελίσσονται. Η άποψη του Λαμάρκ ήταν ότι η άβια ύλη παράγει ατελείς μορφές ζωής, οι οποίες εξελίσσονται σε συνθετότερες εξαιτίας μιας έμφυτης τάσης των όντων για συνεχή πρόοδο. Κατά τη διάρκεια μεγάλων χρονικών περιόδων οι πρωτόγονοι οργανισμοί μετατρέπονται σταδιακά, κατά μήκος μιας «νοητής φυσικής κλίμακας», σε πιο εξελιγμένους, με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης, η οποία στοχεύει στη βελτίωσή τους.

23 Ο Λαμάρκ πίστευε επίσης ότι οι αλλαγές στο περιβάλλον δημιουργούν νέες συνήθειες στα ζώα, με αποτέλεσμα αυτά να χρησιμοποιούν περισσότερο κάποια όργανά τους ή, αντίθετα, να μην τα χρησιμοποιούν καθόλου. Σύμφωνα με την αρχή της χρήσης και της αχρησίας, τα όργανα ενός ζώου που βοηθούν στην προσαρμογή του στο περιβάλλον χρησιμοποιούνται από αυτό περισσότερο, αναπτύσσονται και μεγαλώνουν, ενώ τα όργανα εκείνα που δε συμβάλλουν στην προσαρμογή του περιπίπτουν σε αχρησία, ατροφούν και εξαφανίζονται. Μ' αυτό τον τρόπο τα ζώα αποκτούν νέα χαρακτηριστικά κατά τη διάρκεια της ζωής τους. O Λαμάρκ πίστευε ότι τα επίκτητα αυτά χαρακτηριστικά κληροδοτούνται στη συνέχεια στους απογόνους. Έτσι, με την πάροδο του χρόνου, συσσωρεύονται πολλές αλλαγές οι οποίες οδηγούν στη δημιουργία ενός είδους που είναι διαφορετικό από το αρχικό.

24 Ήδη από το 1830 υπήρχαν αρκετές ενδείξεις που συνηγορούσαν υπέρ της εξέλιξης των ειδών. Εξέλιξη ονομάζουμε την προοδευτική αλλαγή των χαρακτηριστικών των οργανισμών με την πάροδο του χρόνου. Η εξέλιξη είναι μια συνεχής διαδικασία που ξεκίνησε από τότε που εμφανίστηκε η ζωή στη γη και συνεχίζεται ακόμα.

25 Κάρολος Δαρβίνος (Charles Darwin, ) Βρετανός φυσιοδίφης. Έγινε γνωστός για της θεωρίες του για την εξέλιξη και τη φυσική επιλογή. Κατάγονταν από ευκατάστατη οικογένεια γιατρών. Ξεκίνησε ιατρικές σπουδές αλλά «έχανε το χρόνο του» διαβάζοντας, μελετώντας φυσική ιστορία και συλλέγοντας αυγά και θαλασσινά... Συνέχισε ιερατικές σπουδές αλλά δεν εγκατέλειψε το πάθος του για τη μελέτη της φύσης.

26 Το ταξίδι του Δαρβίνου: Το 1831 ξεκίνησε ως μέλος του πληρώματος του σκάφους H.M.S. Beagle. Η αποστολή διήρκεσε 5 χρόνια και έκανε ουσιαστικά το γύρο του κόσμου!

27 Σε όλη τη διάρκεια του ταξιδιού ο Δαρβίνος συνέλεγε πετρώματα, απολιθώματα, οργανισμούς και κάθε είδους δεδομένα. Κατέγραφε σχολαστικά τις παρατηρήσεις του και κρατούσε εκτενέστατο ημερολόγιο.

28

29

30 Επιστρέφοντας στην Αγγλία, ο Δαρβίνος χρειάστηκε περίπου 10 χρόνια για να αναλύσει τα δεδομένα που συνέλεξε και άλλα 13 για να δημοσιεύσει την Καταγωγή των ειδών. Στην Καταγωγή των ειδών διατύπωσε τη θεωρία του για την εξέλιξη και τη φυσική επιλογή.

31 Η θεωρία της φυσικής επιλογής συνοψίζεται σε 5 βασικές παρατηρήσεις και σε 3 συμπεράσματα που απορρέουν από αυτές. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 1. Οι πληθυσμοί των διαφορετικών ειδών τείνουν να αυξάνονται από γενιά σε γενιά με ρυθμό γεωμετρικής προόδου 2. Αν εξαιρεθούν οι εποχικές διακυμάνσεις, τα μεγέθη των πληθυσμών τους παραμένουν σχετικά σταθερά. 3. Η διαθεσιμότητα της τροφής είναι περιορισμένη. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Για να παραμείνει σταθερό το μέγεθος ενός πληθυσμού, παρά την τάση για αύξηση, μερικά άτομα δεν επιβιώνουν ή δεν αναπαράγονται. Συνεπώς μεταξύ των οργανισμών ενός πληθυσμού διεξάγεται ένας αγώνας για επιβίωση.

32 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 4. Τα άτομα ενός είδους δεν είναι όμοια. Στους πληθυσμούς υπάρχει μια τεράστια ποικιλομορφία όσον αφορά τα φυσικά χαρακτηριστικά των μελών τους. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 2. Η επιτυχία στον αγώνα για την επιβίωση δεν είναι τυχαία. Εξαρτάται από το είδος των χαρακτηριστικών που έχει κληρονομήσει ένας οργανισμός από τους προγόνους του. Οι οργανισμοί που έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά που τους βοηθούν να προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον τους, επιβιώνουν και αφήνουν περισσότερους απογόνους από τους οργανισμούς που έχουν κληρονομήσει λιγότερο ευνοϊκά χαρακτηριστικά για την επιβίωσή τους.

33 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 5. Τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 3. Τα ευνοϊκά για την επιβίωση χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα από τα λιγότερο ευνοϊκά, καθώς οι φορείς τους επιβιώνουν και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τα τους φορείς των λιγότερο ευνοϊκών χαρακτηριστικών. Έτσι με την πάροδο του χρόνου η συσσώρευση όλο και περισσότερων ευνοϊκών χαρακτηριστικών σε έναν πληθυσμό μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση ενός νέου είδους.

34 Πού δρα η Φυσική Επιλογή; Ένα από τα σημεία που χρειάζονται αποσαφήνιση στη θεωρία που διατύπωσε ο Δαρβίνος είναι το πού τελικά δρα η φυσική επιλογή. Για την εξελικτική λοιπόν θεωρία η φυσική επιλογή δρα στον πληθυσμό και συνεπώς ο πληθυσμός αντιπροσωπεύει τη μικρότερη δυνατή μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί. Αυτό φαίνεται παράδοξο, καθώς η φυσική επιλογή περιλαμβάνει αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα μεμονωμένα άτομα και το περιβάλλον τους, οπότε θα ήταν λογικότερο τα μεμονωμένα άτομα να αποτελούν τη μονάδα της εξέλιξης και όχι οι πληθυσμοί. Όμως ένα μεμονωμένο άτομο μπορεί να παρουσιάσει ένα, το πολύ, νέο χαρακτηριστικό είτε λόγω μεταβολής του γενετικού υλικού του (μετάλλαξη) είτε λόγω της επίδρασης του περιβάλλοντός του (επίκτητο γνώρισμα). Αντιθέτως η εξέλιξη απαιτεί συσσώρευση πολλών νέων κληρονομήσιμων χαρακτηριστικών που έχουν εδραιωθεί στους πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής.

35 Πως μπορούν όμως σε έναν πληθυσμό να δημιουργηθούν νέα χαρακτηριστικά τα οποία θα κληρονομηθούν στις επόμενες γενιές; ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ Αλλαγές στο DNA των οργανισμών. Γίνονται τυχαία ή υπό την επίδραση κάποιων παραγόντων Χημικές ουσίες Ακτινοβολίες μεταλλαξιγόνοι παράγοντες

36 «η δράση της Φυσικής Επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη» Οι συνθήκες του περιβάλλοντος διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή. Έτσι είναι δυνατόν ένα χαρακτηριστικό που αποδεικνύεται προσαρμοστικό σε μια περιοχή μια καθορισμένη χρονική στιγμή να είναι άχρηστο ή και δυσμενές σε μια άλλη περιοχή ή σε μια άλλη χρονική στιγμή.

37 Σύνοψη των ιδεών του Δαρβίνου: Οι οργανισμοί εξελίσσονται. Η εξέλιξη συντελέστηκε σταδιακά, σε εκατομμύρια χρόνια. Ο κύριος μηχανισμός που οδηγεί την εξέλιξη είναι η φυσική επιλογή. Όλα τα είδη που υπάρχουν ή υπήρξαν προήλθαν από μια πρωτογενή μορφή ζωής όλα τα είδη προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο.

38 Για το Δαρβίνο, η ιστορία της ζωής είναι σαν ένα δέντρο... Στη ρίζα βρίσκεται ο κοινός μας πρόγονος. Ο κορμός διακλαδίζεται σε όλο και μικρότερα κλαδιά που συμβολίζουν την τεράστια ποικιλομορφία των οργανισμών.

39

40 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΜΕΛΑΝΙΣΜΟΣ οι δύο μορφές της Biston betularia

41 Η ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ γίνεται με τα εντομοφάγα πτηνά. Αυτά «επιλέγουν» ποια γονίδια θα επιβιώσουν

42 Εξήγηση της εμφάνισης ψηλού λαιμού στις καμηλοπαρδάλεις κατά Δαρβίνο Το προγονικό είδος των καμηλοπαρδάλεων είχε ζώα με λαιμούς ποικίλου μήκους. Ο αριθμός των ζώων που γεννιούνταν ήταν μεγαλύτερος από αυτό που μπορούσε να θρέψει το περιβάλλον. Η φυσική επιλογή ευνόησε τα άτομα με τον ψηλότερο λαιμό, γιατί μπορούσαν να προσεγγίσουν την τροφή. Τα άτομα με κοντό λαιμό εξαφανίστηκαν. Ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους και αποτέλεσε χαρακτηριστικό του είδους.

43 Εξήγηση της εμφάνισης ψηλού λαιμού στις καμηλοπαρδάλεις κατά Λαμάρκ Οι καμηλοπαρδάλεις δημιουργήθηκαν από οργανισμούς κατώτερων βαθμίδων διαμέσου της φυσικής κλίμακας. Όταν τα χαμηλότερα κλαδιά απογυμνώθηκαν από τα φύλλα τους, προέκυψε η ανάγκη για πρόσβαση των καμηλοπαρδάλεων, που ως τότε είχαν κοντούς λαιμούς, στα ψηλότερα κλαδιά με τέντωμα του λαιμού τους. Με το συνεχές τέντωμα και με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης, ο λαιμός τους μάκρυνε, σύμφωνα με την αρχή χρήσης και αχρησίας. (τα ζώα δεν εξαφανίστηκαν). Σύμφωνα με την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών, ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους.

44 Δρεπανοκύτταρα (αριστερά) και φυσιολογικά ερυθρά αιμοσφαίρια (δεξιά) που έχουν προσβληθεί από το πλασμώδιο της ελονοσίας.

45 Κατανομή της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας και της ελονοσίας

46 Gregor Johann Mendel VERSUCHE ÜBER PLFLANZENHYBRIDEN EXPERIMENTS IN PLANT HYBRIDIZATION (1865) GREGOR MENDEL Read at the February 8th, and March 8th, 1865, meetings of the Brünn Natural History Society Mendel, Gregor Versuche über Plflanzenhybriden.Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, Bd. IV für das Jahr 1865, Abhandlungen, Mendel s paper was first translated into English by William Bateson in This present version derives from the Bateson translation, with some minor corrections and changes provided by Roger Blumberg as part of the MendelWeb project. A few additional corrections have been made in this version. For an annotated copy, which includes comments on the Bateson translation and Blumberg's corrections, see the MendelWeb site: (

47

48 ΟΙ 3 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ 1. ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ τις μεταλλάξεις αυξάνεται η γενετική ποικιλομορφία του πληθυσμού Με 2. ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Με τη φυσική επιλογή επιλέγονται τα γονίδια που προσφέρουν πλεονέκτημα επιβίωσης 3. ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ Με τις γενετικές απομονώσεις αυξάνονται σταδιακά οι διαφορές μεταξύ των απομονωμένων πληθυσμών με τελικό αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων ειδών

49 1. ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ Αλφισμός σε: Βακτριανή καμήλα, Χιμπατζή, Τίγρη, Δελφίνι

50 Μεταλλάξεις στον Άνθρωπο (αλφισμός, εξαδακτυλία, χρώμα ίριδας)

51 Μογγολοειδής Καυκασοειδής Νεγροειδής Αυστραλοειδής Καποειδής

52 Οι θέσεις των γονιδίων που κωδικοποιούν τις σφαιρίνες στα χρωμοσώματα του ανθρώπου

53 Η δομή της αιμοσφαιρίνης Α Εμβρυική HbF α2γ2 Ενηλίκων HbA α2β2 Ενηλίκων HbA2 α2δ2

54 Όργανα παραγωγής σφαιρινών σφαιρινών μετά τη σύλληψη και ποσοστό Θέση αιμοποίησης: Λεκιθικός σάκος Ήπαρ Σπλήν Ερυθρός μυελός των οστών Εβδομάδες μετά τη σύλληψη Γέννηση Εβδομάδες μετά τη γέννηση

55 Ένα ερυθρό αιμοσφαίριο περιέχει μόρια αιμοσφαιρίνης Α!

56 Ηλεκτροφόρηση αιμοσφαιρινών HbΑ: Στο 6 κωδικόνιο της β αλυσίδας υπάρχει Glu HbS: Στο 6 κωδικόνιο της β αλυσίδας υπάρχει Val αντί Glu HbC: Στο 6 κωδικόνιο της β αλυσίδας υπάρχει Lys αντί Glu 1 και 5: δείγματα αναφοράς αιμοσφαιρινών A, F, S και C. 2: Φυσιολογικός ενήλικας 3: Φυσιολογικό νεογνό 4: Ομόζυγο άτομο με δρεπανοκυτταρική αναιμία 6 και 8: Ετερόζυγο άτομο με δρεπανοκυτταρική αναιμία 7: Άτομο που πάσχει από αναιμία SC

57 Η β αλυσίδα της αιμοσφαιρίνης του ανθρώπου διαθέτει 146 αμινοξέα. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τον αριθμό των διαφορετικών αμινοξέων της β αλυσίδας, σε διάφορα σπονδυλόζωα. Όσο πιο μικρές οι διαφορές, τόσο πιο συγγενικός θεωρείται ο οργανισμός. Άνθρωπος 0 Γορίλας 1 Γίβωνας 2 Πίθηκος Ρέζους 8 Σκύλος 15 Άλογο, αγελάδα 25 Ποντικός 27 Καγκουρό 38 Κότα 45 Βάτραχος 67 Λαμπρέτα 125

58 ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ ΜΕ HbA (πάνω) ΚΑΙ HbS (κάτω)

59 Δρεπανοκύτταρα (αριστερά) και φυσιολογικά ερυθρά αιμοσφαίρια (δεξιά) που έχουν προσβληθεί από το πλασμώδιο της ελονοσίας.

60 Κατανομή της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας και της ελονοσίας

61 Γεωγραφική απομόνωση

62 Sturnella neglecta Sturnella magna οι βιότοποί τους επικαλύπτονται αλλά το διαφορετικό κελάιδισμά τους, διασταύρωση. εμποδίζει την μεταξύ τους

63 Ιγουάνα στα Γκαλαπάγκος Τα χερσαία ιγουάνα τρέφονται με φυτά Τα θαλάσσια ιγουάνα τρέφονται με φύκη

64 Χάρτης κατανομής χρώματος δέρματος που αφορά τους ιθαγενείς.

65 Η εξελικτική γραμμή του ανθρώπου Australopithecus afarensis Homo erectus Homo sapiens Homo habilis Homo neanderthalensis

66 Homo sapiens

67 ... και η εξέλιξη συνεχίζεται...