מבוא לביולוגיה מורחב PDF

(‫סוגים של סלקציה )ברירות‬ ‫ ברירה מייצבת‬- Stabilizing selection ‫– ברירה מכוונת‬Directional selection ‫– ברירה מפלגת‬disruptive selection ‫ ברירה מאזנת‬- balancing selection...

(‫סוגים של סלקציה )ברירות‬ ‫ ברירה מייצבת‬- Stabilizing selection ‫– ברירה מכוונת‬Directional selection ‫– ברירה מפלגת‬disruptive selection ‫ ברירה מאזנת‬- balancing selection ‫ יתרון להטרוזיגוטים‬.‫א‬ ‫ ברירה תלויית תדירות‬.‫– ב‬Frequency-dependent selection 0  ‫– ברירה מייצבת‬ Stabilizing selection 0 The Nature of Life ‫– ברירה מכוונת‬Directional selection The Nature of Life 0 ‫הסוואה )לרוב ברירה מכוונת(‬ ‫‪0‬‬  ‫‪0‬‬ ‫סוסון האצה‬ 0  0 Bagworm moth  0 Bagworm moth  0 Mimicry  ‫שאלה למחשבה מספר ‪1‬‬ ‫ביונקים תאי זרע נוצרים לאורך חיי הבוגר הזכר ומספר תאי הזרע הנוצרים‬ ‫באשך הוא עצום‪.‬לעומת זאת הביציות נוצרות לקראת סוף ההתפתחות‬ ‫העוברית‪ ,‬ומספר הביציות הוא יחסית קטן מאוד‪.‬עובדה זו הובילה מספר‬ ‫‪".‬חוקרים לטענה כי " הכוח המוביל את האבולוציה ביונקים הם הזכרים‬ ‫‪.‬א‪.‬נסה להסביר את טענת החוקרים‬ ‫‪:‬קצב המוטציות הממוצע‬ ‫‪.‬כ ‪ 10-9 10-10 -‬לנוקלאוטיד לחלוקת תא‬ ‫‪.‬ב‪.‬המשפט נשמע חיובי מבחינת הזכרים ואולי אפילו מעט שוביניסטי‬ ‫?האם תוכל לנסח משפט דומה אך בעל מסר שלילי מבחינת הזכרים‬ ‫‪0‬‬ 4 ‫הרצאה‬ ‫– ברירה מפלגת‬disruptive selection  ‫ ברירה מאזנת‬- balancing selection 1. ‫יתרון להטרוזיגוטים‬ The Nature of Life 0  ‫ ברירה מאזנת‬-Balancing selection 2. ‫– ברירה תלויית תדירות‬Frequency-dependent selection 0 Biology (Solomon, Berg & Martin) 2. ‫– ברירה תלויית תדירות‬Frequency-dependent selection Elderflower orchids and the bumblebee 0 Evolutionary Analysis  2. ‫– ברירה תלויית תדירות‬Frequency-dependent selection ‫אגרסיביות חברתית‬ 0 ‫!?שונות בבני אדם‬ http://www.youtube.com/watch?v=3L4CDSJV73w  ‫‪Genetics of populations‬‬ ‫גנטיקה של אוכלוסיות‬ ‫ותורת האבולוציה‬ ‫‪,‬מה‪ ,‬בנוסף לסלקציה(‬ ‫)תורם לאבולוציה‬ ‫…טוען‬ ‫‪0‬‬  ‫הגדרת מין ביולוגי‬: A group of interbreeding natural population that is reproductively isolated from other populations (Hybrid problem) 0  ‫‪ Allele Frequency‬תדירות אלל‬ ‫‪ Genotype Frequency‬תדירות גנוטיפ‬ ‫תדירות האללים‬ ‫תדירות הגנוטיפים‬ ‫‪B = 5/20 = 25%‬‬ ‫‪b = 15/20 = 75%‬‬ ‫‪0‬‬ ‫חישוב תדירויות הגנוטיפים המתקבלים‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Evolutionary Analysis‬‬ ‫כללי הרדי ווינברג לאוכלוסיה הנמצאת בשווי משקל‬ ‫‪Evolutionary Analysis‬‬ ‫‪.‬תדירות האללים באוכלוסיה אינה משתנה לאורך הדורות ‪1.‬‬ ‫תדירות הגנוטיפים ‪ q‬ו ‪ p‬כאשר תדירות האללים באוכלוסיה היא ‪2.‬‬ ‫‪ q2.‬ו ‪ p2 , 2pq‬תהיה‬ ‫‪0‬‬  ‫התנאים לשמירה על מגוון קבוע באוכלוסיה‬ ‫?)או מתי אין אבולוציה(‬ ‫האוכלוסיה של המין קבועה )אין נדידה של פרטים אל או מחוץ למין( ‪1.‬‬ ‫האוכלוסיה גדולה )משמעות קטנה לאירועים אקראיים( ‪2.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Evolutionary Analysis‬‬  ‫‪Bottleneck effect-‬‬ ‫אפקט צוואר הבקבוק‬ ‫ביזון אמריקאי‬ ‫‪~750 at 1880‬‬ ‫פיל ים צפוני‬ ‫‪0‬‬ ‫‪The Nature of Life‬‬ ‫‪~30 at 1890‬‬  Sequencing an Ashkenazi reference panel supports population-targeted personal genomics and illuminates Jewish and European origins. Carmi S, …Pe'er I. Nat Commun.;5:4835 (2014). The Ashkenazi Jewish (AJ) population is a genetic isolate close to European and Middle Eastern groups, with genetic diversity patterns conducive to disease mapping. Here we report high-depth sequencing of 128 complete genomes of AJ controls. …… Reconstruction of recent AJ history from such segments confirms a recent bottleneck of merely ≈350 individuals….. (bottleneck at around 600- 800 years ago). ‫מחלת ציסטיק פיברוזיס‬CF ‫( ציסטיק פיברוזיס‬CF) ‫ אנשים באוכלוסייה האשכנזית‬25 ‫ …אחד מתוך‬.‫הינה מחלה תורשתית שכיחה‬ ‫ בעדות אחרות הנשאות משתנה‬.‫הבריאה בישראל נושא את הגן למחלה‬. ‫(( מחלת קנוואן‬Canavan) ‫ בקרב יהודים‬.‫המחלה מאופיינת בהידרדרות נוירולוגית מהירה המתחילה מספר שבועות לאחר הלידה‬ 1:40 ‫אשכנזים השכיחות של נשאים לגן הפגום היא‬. ‫ביהודים לא אשכנזים המחלה נדירה‬. ‫ מחלת הדיסאוטונומיה המשפחתית‬Familial Dysautonomia ‫ שכיחות הנשאים בקרב יהודים אשכנזים‬.‫המחלה נובעת מפגיעה בתפקוד מערכת העצבים האוטונומית‬ ‫ ביהודים לא אשכנזים המחלה נדירה‬.1:3600 ‫ ושכיחות החולים‬1:30 -‫מוערכת בכ‬. 0 ‫מתוך אתר המרכז הרפואי מאיר‬ ‫‪:‬התנאים לשמירה על מגוון קבוע באוכלוסיה‬ ‫‪.‬האוכלוסיה של המין קבועה ‪1.‬‬ ‫‪.‬האוכלוסיה גדולה ‪2.‬‬ ‫‪.‬בחירה אקראית של בן הזוג ‪3.‬‬ ‫‪0‬‬  Fig. 17.04 0 Do not post photos on Internet Brassica oleracea Biology (Solomon, Berg & Martin)  Artificial Selection ‫השבחה‬-‫סלקציה מלאכותית‬ 0 ‫סלקציה מלאכותית בכלבים‬ ‫‪0‬‬  ‫‪:‬כדורגלנים ודוגמניות‬ ‫( רונאלדו וג'ורג'ינה רודריגס)‬ ‫‪0‬‬ ‫‪:‬התנאים לשמירה על מגוון קבוע באוכלוסיה‬ ‫‪.‬האוכלוסיה של המין קבועה ‪1.‬‬ ‫‪.‬האוכלוסיה גדולה ‪2.‬‬ ‫‪.‬בחירה אקראית של בן הזוג ‪3.‬‬ ‫‪.‬אין מוטציות חדשות ‪4.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪:‬התנאים לשמירה על מגוון קבוע באוכלוסיה‬ ‫‪.‬האוכלוסיה של המין קבועה ‪1.‬‬ ‫‪.‬האוכלוסיה גדולה ‪2.‬‬ ‫‪.‬בחירה אקראית של בן הזוג ‪3.‬‬ ‫אין מוטציות חדשות ‪4.‬‬ ‫‪.‬אין סלקציה לתכונות )לאללים מסויימים( ‪5.‬‬ ‫‪0‬‬ Selection changes allele frequencies across generations 0 Evolutionary Analysis  0 According to Cavender and Clegg (1981) Evolutionary Analysis 5 ‫הרצאה‬ Selection of recessive lethal allele -‫סלקציה של אלל רצסיבי קטלני‬ Frequency of the + and l alleles = 0.5 The genotypes are: +/+ 25% ; +/l 50% ; l/l X 25% If each of the surviving adults donate 2 gametes: The 25 +/+ make 50 of the + allele. The 50 +/l make 50 of the + allele and + 50 of l allele The frequencies of the alleles have changed to: + 67% l 33% Selection of recessive lethal allele -‫סלקציה של אלל רצסיבי קטלני‬ Frequency of the + and l alleles = 0.5 The genotypes are: +/+ 25% ; +/l 50% ; l/l X 25% If each of the surviving adults donate 2 gametes: The 25 +/+ make 50 of the + allele. The 50 +/l make 50 of the + allele and + 50 of l allele The frequencies of the alleles have changed to: + 67% l 33% 0 ‫השפעה של מוטציה לטלית על תדירות האלל‬ ‫‪Generations‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪:‬לסיכום‬ ‫‪0‬‬  ‫‪:‬ארבעת היסודות בתיאוריה הדרויניסטית‬ ‫‪.‬בזמן נתון קיימת שונות )גנטית ומורפולוגית( באוכלוסייה של המין ‪1.‬‬ ‫‪.‬סלקציה טבעית בוררת‪ ,‬בממוצע‪ ,‬את הכשירים ביותר ‪2.‬‬ ‫‪.‬בטבע קיים שינוי מתמיד באוכלוסיות ובמינים של בעלי החיים ‪3.‬‬ ‫‪Microevolution versus‬‬ ‫‪macroevolution‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Charles Darwin's first sketch of an evolutionary tree‬‬  Phylogenetic time tree of mammalian families R W Meredith et al. Science;334:521-524 (2011) Published by AAAS  ‫‪.....‬אבא‪ ,‬אמא‬ ‫יש משהו שאני חייב‬ ‫– לספר לכם‬ ‫!!אני יונק‬ ‫‪0‬‬  ‫ מבנים שרידיים‬- Vestigial structures 0 Biological Science Biology (Solomon, Berg & Martin) “The eyes of moles and of some burrowing rodents are rudimentary in size, and in some cases are quite covered by skin and fur. This state of the eyes is probably due to gradual reduction from disuse, but aided perhaps by natural selection.” Darwin, The Origin of Species. 0 ‫)הופעה מחדש של תכונות קדומות(‬ ‫‪Atavism‬‬ ‫‪0‬‬  Speciation ‫ הגדרת מין ביולוגי‬:‫תזכורת‬ A group of interbreeding natural population that is reproductively isolated from other populations ‫אלופטרית‬ ‫סימפטרית‬ 0 ‫ספציאציה אלופטרית‬ 0 Biological Science Differences in body shape for male mosquitofish between low-predation and high-predation 0  ‫הדגמה למנגנון ספציאציה סימפטרית‬ Dodd DMB. "Reproductive Isolation as a Consequence of Adaptive Divergence in Drosophila pseudoobscura". Evolution 43 (6): 1308–11 (1989). Gil Sharon…Eugene Rosenberg.1Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107 (46): 20051–6. (2010). Hologenome theory of evolution (Eugene Rosenberg) 0 ‫‪-‬מדרון צפוני‬ ‫‪-‬מדרון דרומי‬ ‫"אירופאי"‬ ‫"אפריקאי"‬ ‫‪,‬עפ"י פרופ' אביתר נבו‬ ‫אוניברסיטת חיפה‬ ‫נחל אורן‬ ‫‪0‬‬ ‫סיבות אפשריות למחסום רבייתי‬ ‫‪:‬מחסומים המונעים יצירת זיגוטה‬ ‫‪.‬מחסומים פיזיולוגיים ‪1.‬‬ ‫‪.‬מחסומים התנהגותיים ‪2.‬‬ ‫‪".‬מחסומים "אסטטיים ‪3.‬‬ ‫‪0‬‬  0 http://www.youtube.com/watch?v=7dx2CUMtZ-0 ‫סיבות אפשריות למחסום רבייתי‬ ‫‪:‬מחסומים המונעים יצירת זיגוטה‬ ‫‪.‬מחסומים פיזיולוגיים ‪1.‬‬ ‫‪.‬מחסומים התנהגותיים ‪2.‬‬ ‫‪".‬מחסומים "אסטטיים ‪3.‬‬ ‫‪.‬תקשורת למציאת בן הזוג – פרומונים ‪4.‬‬ ‫‪.‬עונת רביה שונה ‪5.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫יצירת מינים כתוצאה משינוי בזמן ההפריה‬ ‫‪0‬‬  ‫‪:‬מחסומים לאחר יצירת הזיגוטה‬ ‫‪,‬לסוס ‪64‬‬ ‫לחמור ‪62‬‬ ‫סוסה‬ ‫פרד‬ ‫ולפרד ‪63‬‬ ‫חמור‬ ‫כרומוזומים‬ ‫‪Biology‬‬ ‫‪(Solomon,‬‬ ‫& ‪Berg‬‬ ‫)‪Martin‬‬  ‫‪:‬ארבעת היסודות בתיאוריה הדרויניסטית‬ ‫‪.‬בזמן נתון קיימת שונות )גנטית ומורפולוגית( באוכלוסייה של המין ‪1.‬‬ ‫‪.‬סלקציה טבעית בוררת‪ ,‬בממוצע‪ ,‬את הכשירים ביותר ‪2.‬‬ ‫‪.‬בטבע קיים שינוי מתמיד באוכלוסיות ובמינים של בעלי החיים ‪3.‬‬ ‫‪].‬לכל היצורים מוצא משותף [אב קדמון )יחיד?!( ‪4.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪:‬ראיות למוצא משותף של כל היצורים‬ ‫‪ATP‬‬ ‫‪Ribosome‬‬  ‫יוקריוטים‬ ‫חיידקים‬ ‫קדומים‬ ‫חיידקים‬ ‫‪0‬‬  0 Molecular Biology of the Cell  0 Biology (Solomon, Berg & Martin)  ‫עידן‬- ‫תור‬- era period Biology (Solomon, Berg & Martin) * 0 Proterozoic 2,500- 543 Mya  ‫עידן‬- ‫תור‬- 6 ‫הרצאה‬ era period Biology (Solomon, Berg & Martin) * 0 Proterozoic 2,500- 543 Mya ‫‪...‬תיאוריות להסברת הכחדות הדינוזאורים‬ ‫? טמפרטורה‬ ‫‪0‬‬ 0  ‫אתה יודע‪ ,‬על פי העיתון המדעי 'זמנים' דברים היו"‬ ‫"מתגלגלים לגמרי אחרת אם המטאור היה פוגע בכדור הארץ‬ ‫‪0‬‬  0 Biology (Solomon, Berg & Martin) Ernst Haeckel (1879) 0  0 Integrated Principles of Zoology  Trilobytes 0 The Nature of Life ‫‪:‬סלקציה טבעית לא תיצור בהכרח יצורים מושלמים‬ ‫‪.‬א‪.‬סלקציה עובדת על מגוון אללים קיים‬ ‫‪0‬‬ ‫‪:‬סלקציה טבעית לא תיצור בהכרח יצורים מושלמים‬ ‫‪.‬א‪.‬סלקציה עובדת על מגוון אללים קיים‬ ‫‪.‬ב‪.‬הסלקציה עובדת על יצורים בעלי היסטוריה נתונה‬ ‫‪0‬‬  ‫עין של חולייתן‬ ‫עין של דיונון‬ ‫‪.‬תאי עצב המעבדים אינפורמציה המגיעה מתאי הפוטורצפטורים‪ 2..‬תאי פוטורצפטורים ‪1.‬‬ ‫בה לא )‪ (blind spot‬עצב הראיה המוביל את האינפורמציה מהעין למוח‪.4.‬הנקודה העיוורת ‪3.‬‬ ‫‪.‬ניתן לראות )קיימת בחולייתנים אל לא בדיונונים(‬ ‫‪0‬‬ Lyryngeal recurrent nerve ‫עצבוב תיבת הקול‬ 0 ‫עצבוב תיבת הקול באדם ובדגים‬ ‫‪0‬‬ ‫‪.‬ב‪.‬הסלקציה עובדת על יצורים בעלי היסטוריה נתונה‬ ‫‪0‬‬ ‫‪.‬ב‪.‬הסלקציה עובדת על יצורים בעלי היסטוריה נתונה‬ ‫‪0‬‬ ‫‪:‬סלקציה טבעית לא תיצור בהכרח יצורים מושלמים‬ ‫‪.‬א‪.‬סלקציה עובדת על מגוון אללים קיים‬ ‫‪.‬ב‪.‬הסלקציה עובדת על יצורים בעלי היסטוריה נתונה‬ ‫ג‪.‬אדפטציה היא הרבה פעמים פשרה ויש לה מחיר‬ ‫‪0‬‬ "Nothing in biology makes sense except in the light of evolution." (T. Dobzhansky) )‫ אין מובן אלא‬- ‫לכל דבר בביולוגיה‬ ‫(לאור תורת האבולוציה‬ 0  ‫בעיות אפשריות ושאלות פתוחות‬ ‫בתיאוריה האבולוציונית הדרויניסטית‬ ‫‪.‬בעיית המיהול ‪1.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Jenkin-1867‬‬ ‫בעיות אפשריות בתיאוריה‬ ‫האבולוציונית הדרויניסטית‬ ‫‪1.‬‬ ‫בעיית המיהול‬ ‫‪(blending inheritance).‬‬ ‫‪Charles‬‬ ‫‪Darwin‬‬ ‫‪0‬‬ 0 Jonas Brothers 0 ‫‪Jenkin-1867‬‬ ‫בעיות אפשריות בתיאוריה‬ ‫האבולוציונית הדרויניסטית‬ ‫‪1.‬‬ ‫בעיית המיהול‬ ‫‪(blending inheritance).‬‬ ‫‪Charles‬‬ ‫‪Darwin‬‬ ‫‪Gregor‬‬ ‫‪Mendel‬‬  The modern Synthesis SCIENCE VOL 303: 790-791 (2004). 0 Neo-Darwinism  ‫בס"ד‬ ‫שאלה למחשבה ‪2 -‬‬ ‫בעל )‪ B-6238‬המכונה( הניחו כי במקביל להיווצרות כדור הארץ נוצר בקצה השני של היקום כוכב‬ ‫תנאים כימיים ופיזיקליים דומים מאוד לאלו שהיו קיימים בכדור הארץ ‪.‬הניחו כמו כן כי באותו‬ ‫שלב )לפני כשני מיליארד שנה( היו קיימים חד תאיים דומים על שני הכוכבים‪.‬בהנחות של‬ ‫יהיו דומים לאלו ‪ B-6238‬התיאוריה האבולוציונית‪ :‬עד כמה לדעתך בעלי החיים והצמחים על פני‬ ‫‪.‬הקיימים על פני כדור הארץ? נמקו תוך שימוש במושגים מקצועיים שרכשתם בקורס‬ ‫‪0‬‬ ‫טיעונים לשוני‬ ‫‪0‬‬ ‫טיעונים לשוני‬ ‫‪0‬‬ ‫טיעונים לשוני‬ ‫טיעונים לשוני‬ 0  ‫טיעונים לדמיון‬ Marsupial and placental mammals- convergent evolution 0 Biology (Solomon, Berg & Martin) ‫טיעונים לדמיון‬ ‫‪0‬‬  ‫בעיות אפשריות ושאלות פתוחות‬ ‫בתיאוריה האבולוציונית הדרויניסטית‬ ‫‪.‬בעיית המיהול ‪1.‬‬ ‫‪.‬שינוי הדרגתי מול התפתחות בקפיצות ‪2.‬‬ ‫‪0‬‬  ‫ספציאציה מקוטעת לעומת הדרגתית‬ ‫‪Eldredge and Gould‬‬ ‫‪Darwin‬‬ ‫‪0‬‬ ‫מנגנון מולקולרי‬ ‫אפשרי‬ ‫לספציאציה‬ ‫מקוטעת‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Biological Sciences‬‬ ‫הרצאה ‪7‬‬ ‫‪:‬בעיות אפשריות בתיאוריה האבולוציונית הדרויניסטית‬ ‫בעיית ‪1.‬‬ ‫‪.‬המיהול‬ ‫‪.‬שינוי הדרגתי מול התפתחות בקפיצות ‪2.‬‬ ‫‪.‬יצירת החיים הראשונית ‪3.‬‬ ‫‪.‬הסיכוי הסטטיסטי ליצירת חיים מורכבים באמצעות אירועים אקראיים ‪4.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫אני מודה בגלוי שהרעיון שהעין‪ ,‬על כל שכלוליה שאין דומה להם‪...‬יכולה‬ ‫הייתה להיווצר על ידי הברירה הטבעית‪ ,‬נראית אבסורדית במידה הרבה‬ ‫‪.‬ביותר האפשרית" דרווין‪ ,‬מוצא המינים‬ ‫‪0‬‬ Integrated Principles of Zoology Biology, Solomon, Berg &Martin Saunders College Pub. 6th Edition, 2002 0 Fig. 41-15  ‫‪ - The safecracker‬פורץ הכספות‬ ‫הסיכוי לניחוש שני סיבובים ‪1/100 X 1/100= 1/1002‬‬ ‫הסיכוי לניחוש נכון באלף סיבובים ‪1/1001000‬‬ ‫‪0‬‬  ‫אני מודה בגלוי שהרעיון כי העין‪ ,‬על כל שכלוליה שאין דומה להם‪...‬יכולה‬ ‫הייתה להיווצר על ידי הברירה הטבעית‪ ,‬נראית אבסורדית במידה הרבה‬ ‫‪.‬ביותר האפשרית" דרווין‪ ,‬מוצא המינים‬ ‫עם זאת‪ ,‬ההגיון אומר לי שאם ניתן להראות שקיימים אינספור שינויים"‬ ‫הדרגתיים מעין מורכבת ומושלמת לכזאת לא מושלמת ופשוטה‪ ,‬כשכל שינוי‬ ‫הדרגתי מועיל לבעליה‪...‬הקושי להאמין שעין מושלמת ומורכבת יכולה להיווצר‬ ‫על ידי ברירה טבעית‪ ,‬גם אם דמיוננו אינו מצליח להתגבר עליו‪ ,‬אינו יכול‬ ‫"להיחשב אמיתי‬ ‫‪.‬דרווין‪ ,‬מוצא המינים‬ ‫‪0‬‬  0 http://www.dacre.org/flash/www/us102823.jpg  ‫‪:‬בעיות אפשריות בתיאוריה האבולוציונית הדרויניסטית‬ ‫בעיית ‪1.‬‬ ‫‪.‬המיהול‬ ‫‪.‬שינוי הדרגתי מול התפתחות בקפיצות ‪2.‬‬ ‫‪.‬יצירת החיים הראשונית ‪3.‬‬ ‫‪.‬הסיכוי הסטטיסטי ליצירת חיים מורכבים באמצעות אירועים אקראיים ‪4.‬‬ ‫‪,‬הסיכוי הסטטיסטי ליצירת אקראית של יופי‪ ,‬אינטליגנציה ‪5.‬‬ ‫‪.‬מודעות עצמית )ובחירה חופשית(‬ ‫‪0‬‬ 0 ‫!מתישהו משהו השתבש‬ ‫‪0‬‬ 0 0  Epigenetic inheritance Jean-Baptiste Lamarck ‫השתקת גנים בהגדלה של כמות‬ choline, folic acid vitamin B12 ‫התנהגות רגועה מורשת של חולדות שלוקקו ע"י האמא שלה‬ McGowan PO….Szyf M. Broad epigenetic signature of maternal care in the brain of adult rats. PLoS One ;6(2):e14739 (2011 ) 0  Transgenerational epigenetic inheritance Kaati, G., Bygren, L.O. & Edvinsson, S. Cardiovascular and diabetes mortality determined by nutrition during parents' and grandparents' slow growth period. Eur. J. Hum. Genet. 10, 682–688 (2002). )Human) Ng, S.F. et al. Chronic high-fat diet in fathers programs beta-cell dysfunction in female rat offspring. Nature 467, 963–966 (2010). Morgan, C.P. & Bale, T.L. Early prenatal stress epigenetically programs dysmasculinization in second-generation offspring via the paternal lineage. J. Neurosci. 31, 11748–11755 (2011). (Mouse) Crews D, …Skinner MK. Epigenetic transgenerational inheritance of altered stress responses. Proc Natl Acad Sci U S A. 109:9143-8 (2012) (Rat) 0 ‫כאינפורמציה ‪DNA‬‬ ‫דיוק מול גמישות‬ ‫הגדלת כמות האנפורמציה‬ ‫‪0‬‬  ‫כאינפורמציה ‪DNA‬‬ ‫דיוק מול גמישות‬ ‫הגדלת כמות האנפורמציה‬ ‫למידה והתאמה לסביבה )סלקציה כמעבירה‬ ‫)אינפורמציה מהסביבה לחומר הגנטי‬ ‫‪0‬‬ ‫אבולוציה ‪ -‬השפעות חברתיות‬ ‫דרוויניזם חברתי – הרברט ספנסר ‪1.‬‬ ‫זיווגים מכוונים – איגניקה ‪ -‬גלטון ‪2.‬‬ ‫גזענות ‪3.‬‬ ‫זיגמונד פרויד‬ ‫ותורת הפסיכולוגיה‬ ‫‪0‬‬  ‫מתן שמות למינים ומיון בע"ח‬ ‫‪ַ ,‬ויָּבֵא אֶ ל‪-‬הָאָדָ ם‬ ‫;ל ְִראוֹת מַה‪-‬יִּק ְָרא‪-‬לוֹ‬ ‫וְכ ֹל אֲ שֶׁ ר יִק ְָרא‪-‬לוֹ הָאָדָ ם‬ ‫‪.‬נֶפֶשׁ ַחיָּה‪ ,‬הוּא שְׁ מוֹ‬ ‫‪ַ ,‬ויִּק ְָרא הָאָדָ ם שֵׁ מוֹת‬ ‫ְלכָל‪ַ -‬ה ְבּ ֵהמָה וּלְעוֹף הַשָּׁ ַמיִם‬ ‫)בראשית פרק ב(‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Linnaues, 1735‬‬ ‫מיון‬ KINGDOM Animalia ‫בע"ח‬ ‫קביעת שמות‬ ‫ממלכה‬ PHYLUM Chordat a ‫מערכה‬ CLASS Mammalia ‫מחלקה‬ ORDER Carnivora ‫סדרה‬ FAMILY Felidae ‫משפחה‬ GENUS Fig. 22.01 Felis ‫סוג‬ SPECIES Biology (Solomon, Felis catus ‫מין‬ 0 Berg & Martin)  Glycyphagus domesticus ‫קרדית הבית‬ Passer domesticus (house sparrow; ‫)דרור הבית‬ Acheta domesticus (‫)מקק הבית‬ 0  red-capped parrot Pionopsitta pileata Purpureicephalus spurius 0 0 Grus leucogeranus 0 ‫מיון‬ KINGDOM Animalia ‫יצירת בע"ח‬ ‫קבוצות‬ ‫ממלכה‬ PHYLUM Chordat a ‫מערכה‬ CLASS Mammalia ‫מחלקה‬ ORDER Carnivora ‫סדרה‬ FAMILY Felidae ‫משפחה‬ GENUS Fig. 22.01 Felis ‫סוג‬ SPECIES Biology (Solomon, Felis catus ‫מין‬ 0 Berg & Martin) Taxon Taxon 0 ‫קבוצות "לגיטימיות" וקבוצות לא לגיטימיות‬ ‫"שוטוניות"‬ ‫זוחלים‬ ‫עופות‬  0 Biological Science ‫הרצאה ‪8‬‬ ‫אבולוציה מתכנסת ‪ -‬דמיון אנאלוגי‬ ‫‪0‬‬ ‫אבולוציה מתכנסת ‪ -‬דמיון אנאלוגי‬ ‫‪0‬‬  ‫שאלה למחשבה ‪1‬‬ ‫המחלה ציסטיק פיברוזיס היא מחלה רצסיבית‪.‬הנח כי תדירות האלל לציסטיק פיברוזיס‬ ‫באירופה היא ‪ ,2%‬וכי התדירות באסיה היא ‪.0.5%‬הנח כמו כן גם את שתי ההנחות‬ ‫‪):‬התיאורטיות( הבאות‬ ‫‪.‬האוכלוסיות באירופה ובאסיה לא הזדווגו בעבר זו עם זו ‪1.‬‬ ‫כתוצאה מהגירה מסיבית אוכלוסיה אסייתית השווה בגודלה לאוכלוסיה האירופית ‪2.‬‬ ‫‪.‬התערבבה בזיווגים אקראיים עם האוכלוסיה האירופית‬ ‫תאר כיצד ישפיעו הזיווגים בין האוכלוסיות על תדירות האלל למחלת הציסטיק פיברוזיס‪,‬‬ ‫ועל תדירות המחלה )יחסית למצב הראשוני בו לא היו זיווגים בין שתי האוכלוסיות(‪.‬‬ ‫!השתמש בנוסחאות הרדי ווינברג‬ ‫‪0‬‬  ‫‪:‬בהנחה חישובית כי ‪ 1,000,000‬איש היגרו לאירופה‬ ‫לפני ההגירה‬ ‫‪:‬תדירות החולים הכללית‬ ‫‪:‬מספר החולים באסיה‬ ‫‪:‬מספר החולים באירופה‬ ‫‪425/2,000,000 = 0.0212 %‬‬ ‫חולים‪0.0052= 0.000025 = 25‬‬ ‫חולים ‪0.022= 0.0004= 400‬‬ ‫לפני ההגירה‪ CF 425 :‬מספר החולים ב‬ ‫לאחר ההגירה‬ ‫‪:‬תדירות החולים לאחר ההגירה‬ ‫‪:‬תדירות האלל למחלה לאחר ההגירה‬ ‫‪0.01252‬‬ ‫‪= 0.0156 %‬‬ ‫‪(0.02+0.005) /2 = 0.0125‬‬ ‫לאחר ההגירה‪ CF 312 :‬מספר החולים ב‬ ‫)בעיית הג'ינג'ים(‬ ‫‪0‬‬ ‫בחירת בן הזוג בבעלי חיים‬ ‫‪0‬‬ ‫זכרים ממאדים )מארס( ונקבות מנוגה )ונוס(‬ ‫‪0‬‬ ‫אורנגאוטן‬ ‫‪0‬‬ ‫אסטרטגיות זכריות אפשריות להולדת צאצאים )רבים(‬ ‫‪.‬מלחמה בין זכרים על הדומיננטיות ועל הנקבות ‪1.‬‬ ‫‪0‬‬  ‫אסטרטגיות זכריות אפשריות להולדת צאצאים )רבים(‬ ‫‪.‬מלחמה בין זכרים על הדומיננטיות ועל הנקבה ‪1.‬‬ ‫‪Clash of the titans‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪Vicious Elephant Seal‬‬ ‫אסטרטגיות זכריות אפשריות להולדת צאצאים )רבים(‬ ‫‪.‬מלחמה בין זכרים על הדומיננטיות ועל הנקבות ‪1.‬‬ ‫מאבק ברמת תאי הזרע ‪2.‬‬ ‫‪.‬קטילת ילודים ‪3.‬‬ ‫‪.‬מלחמה על ליבה של הנקבה ‪4.‬‬ ‫‪0‬‬  ‫אסטרטגיות נקביות אפשריות לבחירת זכר‬ ‫‪....‬מקור יעיל להספקת מזון ‪1.‬‬ ‫סס מבריק אדמוני‬ ‫‪Hangingflies‬‬ ‫‪0‬‬ ‫חנקנים ומתנות זיווג‬ ‫‪0‬‬  ‫שחפית הים בריקוד הדג‬ 0 Sandwich Terns Courtship Dance  1. (‫ אהבה וכו' )מונוגמיות‬,‫מקור אמין להספקת מזון בטחון‬ Gooney bird dance - Albatross 0 http://www.youtube.com/watch?v=vS7cK3JubWg  ‫'מקור אמין להספקת מזון בטחון‪ ,‬אהבה בידור וכו ‪1.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫ציפור נבל הדורה ‪Lyrebird-‬‬ ‫‪http://www.youtube.com/watch?v=mSB71jNq-yQ‬‬ ‫אמינות ויעילות בשמירה על הצאצאים והספקת מזון )מונוגמיות( ‪1.‬‬ ‫‪0‬‬  ‫רכישת גנים טובים לצאצאים ‪2.‬‬ ‫‪ The handicap principle‬תיאוריית ההכבדה‬ ‫‪ – Sexual dimorphism‬שונות זוויגית‬ ‫'פרופ‬ ‫אמוץ‬ ‫זהבי‬ ‫‪:‬דרווין במכתב לחבר‬ ‫בכל פעם שאני מסתכל‪....‬‬ ‫‪,‬בנוצה מזנבו של טווס‬ ‫‪0‬‬ ‫"היא מעוררת בי בחילה‬ ‫ תיאוריית ההכבדה‬The handicap principle 0  ‫רכישת גנים טובים ‪2.‬‬ ‫לצאצאים‬ ‫‪ - Bowerbirds‬סוכיים‬ ‫‪0‬‬ Long-tailed widow 0 0 Peacock Spider ‫עכביש טווס‬ 0 ‫שכוי הלענה הגדול‬ ‫‪0‬‬ Greater sage-grouse strut display 0 http://www.youtube.com/watch?v=m0M8pZnNlnI 0  Zeus Bug ‫פשפשים‬ Insect behaviour: Reversal of sex roles in nuptial feeding. G. Arnqvist, T.M. Jones, M.A. Elgar. Nature 424, 387 (2003). 0 Triplewart Seadevil (Anglerfish) 0 Paczolt KA, Jones AG. Post-copulatory sexual selection and sexual conflict in the evolution of male pregnancy. Nature. 464:401-4 (2010). http://www.youtube.com/watch?v=e8EfAODDoRo 0  ‫אסטרטגיות נקביות אפשריות לבחירת זכר‬ ‫'רכישת מקורות מזון‪ ,‬בטחון‪ ,‬אהבה וכו ‪1.‬‬ ‫רכישת גנים טובים לצאצאים‪.‬תיאוריית ההכבדה )אמוץ ‪2.‬‬ ‫‪.‬זהבי(‬ ‫תיאוריית הצאצא ‪3.‬‬ ‫‪.‬הסקסי‬ ‫‪0‬‬ ‫זוויגיות‬ ‫חסרונות‬ ‫זוויגיות‬ ‫‪1.‬‬ ‫מספרית‬ ‫‪0‬‬ ‫)‪ Maynard Smith‬עפ"י( הנחות עבודה‬ ‫ברביה זוויגית או אל‪-‬זוויגית מספר הצאצאים ‪1.‬‬ ‫‪.‬זהה‬ ‫שיטת הרביה אינה משפיעה על הישרדות ‪2.‬‬ ‫‪.‬הצאצאים‬ ‫‪0‬‬ Generation Sexual Asexua l FX F 1 M 2 FX FX F F F F M M F F F F 3 FX FX FM X FM X F F F F M M F F F F F F F F 0 ‫ צאצאים‬4 ‫ נקבה פוריה מסוגלת ללדת‬:‫הנחה‬ ‫זוויגיות‬ ‫חסרונות‬ ‫זוויגיות‬ ‫‪1.‬‬ ‫מספרית‬ ‫מטרדים וסכנות‪ :‬בזבוז ‪2.‬‬ ‫זמן‬ ‫‪,‬חשיפה לאויבים‬ ‫‪,‬תחרות על נקבות‬ ‫סכנות מבת‬ ‫הזוג‬ ‫מחלות מין‬ ‫‪0‬מציאת בן‪/‬בת ‪3.‬‬ ‫זוג‬  ‫יתרונות זוויגיות‬ ‫‪1.‬‬ ‫‪.‬צבירת שינויים אבולוציוניים חיוביים‬ ‫‪'.‬התפשטות באוכלוסיה של צירופי גנים מוטנטים 'חיוביים‬ ‫זוויגיות‬ ‫ללא זוויגיות‬ ‫‪0‬‬  ‫‪:‬הבעיה‬ ‫האבולוציה אינה מסוגלת לחשוב ולהתחשב‬ ‫‪.‬ביתרונות לטווח הארוך‬ ‫‪0‬‬  ‫אז למה בכל זאת זוויגיות‬: 1. ‫( הגדה הסבוכה‬Tangled bank hypothesis ) Lalomita River Bank 0 by John Vaughan  ‫‪:‬אז למה בכל זאת זוויגיות‬ ‫הגדה ‪1.‬‬ ‫הסבוכה‬ ‫המלכה ‪2.‬‬ ‫האדומה‬ ‫)‪(Red Queen's Hypothesis‬‬ ‫– כי כן בארץ שלנו" אמרה עליזה‪ ,‬ועודה מתנשמת מעט‪" ,‬דרך כלל מגיעים לאיזה מקום אחר"‬ ‫‪".‬אם רצים מהר מאוד משך שעה ארוכה‪ ,‬כמו שרצנו אנו‬ ‫מין ארץ איטית !" אמרה המלכה‪ ".‬כאן‪ ,‬מבינה את‪ ,‬יש לרוץ מהר ככל שאת יכולה כדי להישאר"‬ ‫"במקום אחד‪ ,‬ואם רוצים להתקדם לאיזה מקום אחר‪ ,‬צריכים לרוץ לפחות במהירות כפולה‬ ‫לואיס קרול‪ :‬עליזה בארץ‬ ‫;‪Parasites invent new keys‬‬ ‫‪0‬‬ ‫הפלאות‬ ‫‪hosts change the locks.‬‬ ‫הוצאת מחברות לספרות‬ The End 0 ‫תודה על ההקשבה‬ ‫וההשתתפות‬ ‫בהצלחה במבחן‬ ‫)ובכלל בחיים(‬ ‫‪0‬‬