Summary Evolutie 2 UU

Samenvatting colleges + boek
Evolution (Douglas J. Futuyma| Mark Kirkpatrick) International fifth edition

Colleges
Hoorcollege 1
Plesiomorfe kenmerken  voorouderlijke kenmerken
synapomorfe kenmerken  nieuw ontstane kenmerken

Hoe kunnen we de verspreidingspatronen van organismen verklaren?  historisch en ecologisch

Vergelijkbare klimaten of habitats komen op verschillende plekken voor, maar hier komen niet perse
dezelfde ofganismen voor.

Bigeographic realms ingedeeld op basis van geschidenis.

Endeniciteit  taxa komt alleen daar voor

Wallace’s line  eilanden die ontzettend dicht bij elkaar liggen hebben toch hele andere biota.
Eilanden in het noorden zaten meer aan het vaste land vast en deelde hier daardoor sneller soorten
mee, zaten niet altijd eilanden.

Historisch extinctions can reduce distributional ranges, dispersie leads to expansion of distribution,
vicariance can separate populations, dividing ranges

Ecologisch  dispersie limitatie limits expansion, niche availability changes ranges, competitive
exclusion can lead to range decline or extinction.

Mossen verspreiden dmv sporen

Saxifrage cernua  distributie waarschijnlijk te verklaren door, pleistocene glaciatie, dispersal.
Minder gletsjers, sommige delen werden minder geschikt voor deze soort, extinction. Populaties in
koude gebieden (hoog in de berg of heel noordelijk) hielden stand, vicariantie.

Vicariantie  komen samen voor  komt barriere  onafhankelijk evolueren ze verder.

Fundamental niche space  minimale benodigdheden waarbij organisme kan overleven

Morfological difference hoger  minder tijd tot weer leven in sympatrie. Hoe meer je van elkaar
verschilt, hoe beter je naast elkaar kan leven zonder dat er competitieve exclusie (concurrentie)
optreedt.

Singletons  taxa die maar één keer voorkomen in sample

Volatility …  Proces van soortvorming en extinctie heeft correlatie

Als extinctie en origination allebei afnemen  komt er dan een evenwicht?

Hoorcollege 2
Mutatie en variatie liggen ten grondslag van evolutionaire verandering.

Observable characteristics (fenotype) are the result of the genetic composition (genotype). The basic
unit of genetic inheritance is a locus, a section of a chromosome. Different vairants of genes at al
locus are called alleles.

,Genetische code is redundantie  meerdere codons coderen voor zelfde aminozuur

Synonieme verandering in aminozuur  mutatie houdt aminozuur hetzelfde
nonsynonieme verandering  mutatie zorgt voor verandering van aminozuur

Synonieme verandering kan wel effect hebben op vouwing van aminozuur  snelheid waarmee
trasncriptie oid plaatsvindt kan wel anders zijn.

Segregatie is selectie van één van twee kopieen in een locus bij gameetvorming

implicaties hary weinberg evenwicht 

1. genotype frequentie krijgt weer hardy weinberg evenwicht direct na een generatie van
random mating
2. niet alleen het genotype, maar ook allelfrequenties blijven onveranderd over de generaties

belangrijkste assumpties

 random mating
 populatie is oneindig groot
 er worden geen genen toegevoegd (migratie)
 geen mutaties
 geen selectie
 autosomale loci (niet geslachtsafhankelijk)
 1:1 allele segregatie van heterozygoten (geen meiotische drive)



Recombinatie is het proces dat een kopie van een gen recombineert tov de generatie ervoor met één
locus van de moeder + één locus van de vader.

r is maximaal 0,5 anders gaat hij terug recombineren naar de oorspronkelijke samenstelling en heb je
dus geen recombinatie

linkage disequilibirum  combinaties komen vaker samen voor dan je zou verwachten op basis van
kans.  wordt door recombinatie weer geshuffled

D= observatie – wat je zou verwachten als het random zou zijn

D= PA2B2 – PA2PB2

Negatieve D  je zou verwachten dat een bepaalde combinatie vaak voorkomt, maar hij komt veel
minder vaak voor

Als je dicht bij elkaar ligt is de kans op recombinatie kleiner

Linkage disequilibrium bij

1. Nonrandom mating (separated pouplations)
2. New mutations linket to other loci
3. Recent population fusion
4. Low or absent recombination
5. Genetic drift
6. Natural selection

,Meeste mutaties zijn neutral (geen effect op fitness). Sommige hebben wel effect  deleterious of
beneficial. Mutatie in stopcodon bijna altijd negatief effect.

Key features  verlies genetische variatie, unbiased, effecten groter in kleinere populaties, drift zorgt
ervoor dat populaties die eerst identiek waren gaan divergeren over de tijd

Census populatie  aantal individuen dat geteld wordt
effectieve populatie  deel van de populatie dat bijdraagt aan de genen voor de volgende generatie

Heel weinig mutaties zijn voordelig, veel mutaties zijn nadelig. De meeste mutaties hebben effectief
weinig effect.

 Mutanten hebben en vergelijkbaar effect op fitness als normale allelen, de frequentie wordt
bepaald door drift en niet door selectie.
 Het ontstaan van deze effectief neutrale allelen is afhankelijk van de functie van het gen
(functionele constraint).

Elk locus kan een u0 aantal neutrale mutaties krijgen

Kans op fixatie van mutatie 1/2N

Hoorcollege 3
Terminale taxa  taxa aan het einde van de boom

Gelijkend door:
Homoplasie  wel veranderd maar afgezien van elkaar
voorouderlijke overeenkomst  vasthouden kenmerk van de ouders
delen afgeleide toestand  komt voort uit voorouderlijke toestand, maar meer groepen die nieuwe
kenmerk hebben

Veronderstellen homologie  overeenkomstige positie en structuur. Plot op fylogenetische boom.

Parsimonie  minste veranderingen om een boom te kunnen accepteren  ingroup verklaren met
minste aannames

Horizontal gene transfer levert reticulatie op  netwerkvorming
probleem voor reconstrueren van de geschiedenis  uit de fylogenie kan blijken dat soorten sterk
aan elkaar verwant zijn terwijl dit in werkelijkheid veel minder het geval is.

Rudimentair  kenmerken zijn er nog maar hebben geen functie meer.

Convergentie  lijkt op elkaar maar verschillende ontwikkelingsprocessen
paralelllisme  zelfde ontwikkelingspathways maar zijn onafhankelijk geëvolueerd
reversal  van een derived state terug naar voorouderlijke staat.

Monofyletisch  voorouder + alle taxa die daarbij horen
parafyletisch  voor ouder + deel van taxa die ervan afstammen
polyfyletisch  taxa bij elkaar met verschillende most recent common ancestor.

Synapomorphy  shared derived characters
Autapomorphy  unique derived characters
Plesiomorphy  ancestral characters

, Incomplete lineage sorting  goede gene tree kan de verkeerde species tree impliceren, kan ervoor
zorgen dat gene trees een verschillende topologie hebben dan de soorten fylogenie waarvan genen
zijn gesampled.

Hoorcollege 4
Fundamentele principes evolutietheorie: variatie, natuurlijke selectie
Natuurlijke selectie zorgt gericht voor adaptatie, bewijs zien we in het fossiele archief.
Geselecteerde mutaties hebben vaak een relatief klein effect.
grootschalige evolutionaire veranderingen vinden geleidelijk plaats over de tijd.

Macro: evolutie boven het soortenniveau
Micro: processen die binnen een soort of populatie plaatsvinden  mutaties (genetica), en hoe heeft
dit uiteindelijk effect op het fenotype (ontwikkelingsbiologie).

Incipient  aan het ontstaan, novel = echt nieuw

Homologie  gelijkenis door gemeenschappelijke voorouder

Haldanes  snelheid van evolutie gelijk aan de verandering in het gemiddelde van een eigenschap in
eenheden van standaard deviatie van de verandering per generatie.

Age rank en clade rank zijn hetzelfde als het fossiele archief compleet is.

Hoorcollege 5
Adaptatie  karakteristiek dat de overleving van een organisme ten opzichte van andere
karakteristieken bevorderd

Natuurlijke selectie  consistent verschil in fitness tussen fenotypisch verschillende klassen van
biologische entiteiten

Levels van selectie  Genen, organisme, populatie, soort

Group selection  verschillende reproductie of overleving tussen groepen die verschillende
genetische composities.
individual selection  ……..

Manier om wel groepsselectie te hebben  kinselectie, voor de groep gaan vanwege verwantschap,
eigenlijk toch individueel want je helpt ook jezelf

Preadaptatie  kenmerk is geëvolueerd voor een bepaalde functie, maar wordt ook gebruikt voor
andere functie

Exaptatie  er heeft een verandering plaatsgevonden waardoor iets nu meerdere functies heeft 
vleugels worden gebruikt voor vliegen en zwemmen (co-opted, echte functie die nu bij groep hoort)

Adaptatie  nieuwe functie ontstaan en oude functie is verloren gegaan.

Potentiële exaptatie  is nog geen exaptatie, maar dat zou het wel kunnen zijn

Characters may be

1. Consequence of physics or chemistry
2. Result of genetic drift instead of natural selection
3. Be correlated to a trait that confers a selective advantage
4. ……