Evolution
De tre steg som förklarar ny vetenskap och vad hade paleontologin med det att göra
Paleontologin handlar om studier av fossil
1. Klassificering- man upptäckte skillnader i de olika organsimer och vi delar in dem i olika kategorier och arter. Man använder jämförande anatomi för att studera likheter och skillnader i olika arters anatomi. Inom paleontologin försökte man klassificera de fossilerna man hittade.
2. Upptäckt av mönster- olika arter är upphittade på olika ställen och inom paleontologin upptäckte man minst två stycken huvudsakloga mönster i fynden av fossil i olika bergarter även kallad strata.
3. Funderande över mekanismer- Man började fundera på varför inte alla arter hittades på samma ställe och försökte komma fram till en teori som kan förklara de upptäckta mönstren.
Det var bland annat tack vare paleontologin man började förstå att jorden inte var statisk och det gjorde att många forskare förstod att jorden var betydligt äldre än vad som tiigare sagts. Man såg också på fossiler att arter inte var oföränderliga vilket hade en stor betydelse för evolutionsteorin.
Teorin om lagerföljder
De yngsta skikten finns överst medan de som är längre ner i sekvenserna man tittar desto äldre skikt.
1. Vatten flyttar olika sediment till haven. Sedimentära bergslager som innehåller fossiler tar form i botten på havet.
2. Över tiden deponeras nya lagerföljder och innehåller fossiler från varje tidsperiod.
3. När havsnivåer ändras och havsbotten är tvingad uppåt blir sedimentära bergslager exponerade. Erosion visar lagerföljder och fossiler. När man kom fram till mönster i fossil följden baserat på detta kunde man använda detta som avgörande bevis som utmanade de traditionella synen på jorden och livets historia.
Hur växte evolutionsteorin fram och vilka var de viktiga personerna
Evolutionsteorin utvecklades successivt genom observationer inom biologi, paleontologi och geologi. Linne skapade det vetenskapliga namnsystemet för arter men trodde att arter var oföränderliga. Cuvier upptäckte utdöda arter i fossil och föreslog katastrofteorin, men förnekade evolution. Lamarck var den första att föreslå att arter förändras över tid, även om hans teori var fel om hur egenskaper ärvs. Geologerna Hutton och Lyell kom fram till teorin om gradualism som handlar om hur långsamma förändrningar sker, vilket visade att jorden var mycket äldre än vad man tidigare trott. Fossilfynd visade förändrningar över tid. Darwin och Wallace utvecklade teorin om naturligt uval vilket handlar om att individer som ökar deras egna fitness får fler avkommor och genom adaption uppstår de gynnsamma egenskaperna och de blir vanligare i populationen. Darwin visade hur variation och urval leder till gradvis förändrning av arter. Mendels teori om ärftlighet la grunden om den moderna syntesen där genetik ich evolution kombineras. Tillsammans visar dessa egenskaper att evolutionen är en långsam naturlig process som drivs av urval, mutationer, ärftlighet och tid.
Hur påverkade Hutton och Lyell, Darwins tankar?
De förändrade synen på jordens ålder och förändringsprocesser. Genom att visa hur små, långsamma förändringar kan leda till stora resultat över lång tid skapade den vetenskapliga grund Darwin behövde för att utveckla sin teori om evolution genom naturligt urval
Larmarcks teori
Han hade teorin om nedärving av förvärvade arter. Det vi ändrar hos oss i vår kropp kan vi förmedla till våra barn. Han trodde alltså att om föräldrarna lärt sig en ny egenskap kan barnen även få detta. Att avkommor kan ärva föräldras egenskaper är korrekt men inte på det sätter han trodde. Det är de egenskaperna vi har när vi födds som dom sedan kan gå vidare
Den moderna syntesen
Den moderna syntesen är teorin som sammanför Darwins och Mendels teori om naturligt urval. I början motsades dessa teorier. Darwin beskre kontinuerlig variation och gradvis förändring. Mendel visade hur egenskaper ärvs som diskreta enheter. Senare i tiden förstod man att teorierna går att förena och detta var resultatet av den moderna syntesen där evolution förklaras som förändrningar i genfrekvens i population över tid
Plattektonik och Kontinentaldrift
Plattektonik är en geologisk teori som förklarar jordskorpans storskaliga rörelse vilket kallas för kontinentaldrift. Den förklarar att jordens kontinenter kan ändra sina positioner på jordens yta och att de rör sig i förhållande till varandra och bildar ständigt nya kombinationer. Detta är viktigt för evolutionsteorin då den ger oss en förståelse över de stora omvandlingarna jordytan genomgått under den tid liven utvecklats
Evolution
Förändrningar över tiden hos en organism som orsakar av en eller flera evolutionära krafter sim verkar på en population
Gradualism
Teorin om att gradvisa steg ger en förändrning i organsikt liv. Alltså att förändrning sker långsamt över många generationer
Katastrofism
Iden om att en katastrof skedde och sedan ändrades något abrubt. En ide om att livet dött ut flera gånger genom katastrofer i följd av nya skapelse
Kreationism
Uppfattningen om att världen och allt levande helt eller delvis uppkommit genom avsiktlig gudomlig skapelse och övernaturlig styrd process
Naturlig selektion
Individer med egenskaper som främjar överlevnande icg fortplantning i den aktuela miljön tenderar att sprida sig till kommande generationer om egenskaperna är ärftliga
Uniform arianism
Ett antagande som säger att samma naturlagar och processer fungerar i våra nuvarande vetenskapliga observationer, alltid har verkat i universum tidigare och gäller överallt
Vilka observationer stödjer idag evolutionsteorin
Fossilfynd och sedimentära bergarter. Geografisk spridning. Anatomiska likheter mellan arter. Molekylära och genetiska likheter. Embryologiska likheter
Fossilfynd och bergarter
Vi kan se en successiv förändrning över organsimer över tiden, de yngsta fossilerna ligger i de nyare och översta lagret medan de äldsta ligger längre ner i det första lagret. Om evolutionsteorin inte skulle stämma skulle vi istället hita fossiler i en slumpmässig ordning
Geografisk spridning
Vi har arter spridda över hela världen och utan evolutionsteorin skulle vi inte ha arter så utspritt eller de artmönster vi ser idag. Då skulle endast arter finnas på ett ställe
Anatomiska likheter
Många djur har idag liknande kroppstrukturer som skelettet Detta är homologa strukturer som visar på ett gemensamt ursprung via arter. Detta skulle vara väldigt svårt att förklara om vi inte kom från samma ursprung.
Molekylära och genetiska likheter
Alla levande organismer använder DNA som genetiskt material och utan evolutionen skulle vi inte förvänta oss detta. Vi har bara L-isomer och inte D-isomer
Embryoliska likheter
Embryon från olika organismer som ser väldigt lika ut i tidiga stadier vilket tyder på gemensamt ursprung, om teorin skulle vara felaktig skulle embryon från olika arter vara helt olika
Tre huvudtyper av selektion
Riktad selektion, Splittrad selektion, stabiliserande selektion
Riktad selektion
En sida av de två sidorna av kurvan är favoriserad. Det är de egenskaper som har ett högt eller lågt egenskapsvärde som gynnas. Om vi har tre fåglat med tre olika stora näbbar. En stor och tjock näbb, en liten och small näbb och en som ligger i mellan. Då är det den stora eller lilla näbben som kommer gynnas och få en högre fitness medans de med en medel näbb missgynnas. Selektionstrycket är alltså högt för så kallade extrema egenskaper. Här kommer medelväret att skiftas när de extrema egenskaperna har gynnats
Stabiliserande selektion
De som är i mitten av kurvan gynnas medans de på kanterna misssgynnas. Alltså är det medelvärdiga egenskaper som gynnas och har en högre fitness och medelvärdet kommer inte ändras utan vara samma som tidigare
Splittrande selektion
När båda sidorna av en kurva gynnas men inte den i mitten. Extrema egenskapsvärlden gynnas menas de medlmåtiga inte gör det. Vilket gör trycket och fitnessen hög på extrema egensskaper. Här sker ingen ändring på medelvärdet och om en splittrande selection delas upp och plattas ut kan den på längre tid skapa en ny art
HMS beagle
Han skulle observera och dokumentera om de arter han sett och ser hur de kan ändras inom arter. Han upptäckte att faunan och floran såg olika ut på olika platser. När han var på på galapagos öarna upptäckte han finkar och att dom såg olika ut beroende på vilken ö dem kom ifrån. Han skulle dokumentera fauna, flora och geologi för det brittiska imperiets fördelar. Dessa observationer tillsammans med ideer från malthus och Linne gjorde att darwin formulerade sin teori om naturligt urval
Vad handlar påståendet ''All organisms which have ever lived on this earth have descended from some primordial form''
Handlar om att allt liv som finns idag delar ett gemensamt ursprung. Detta föreslår att alla arter som nu är levande och de som är utdöda är släkt genom en organism långt tillbaka i riden.
Vad handlar påståendet ''Life on earth has progressed gradally via descent with modification''
Handlar om processen som sker efter det gemensamma ursprunget, om att avkomman får en del av sina föräldras egeskaper med de kommer inte att vara identiska till föräldrarna. Arterna kommer förändras över generationer via sucessiva förändringar. Det är de gynnsamma egenskaperna som kommer bevaras genom naturligt urval. Det är de individer med störst fitness som har bättre chans till överlevnad och reproduktion vilket i sin tur kommer att leda till att de kommer anpassa sig till sin livsmiljö vilket gör att dessa egenskaper kommer bli vanligare i en population över tiden
Evolutionsteorin antagande och observationer
Evolutione genom naturligt urval byggdes främst på Darwins två evolutions teorier som släpptes i arternas uppkomst vilket var att alla organismer har ett gemensamt ursprung och att allt liv på jorden gradvis förändras via modifikationer. Dessa teorier är uppbyggda på dessa observationer, antaganden och slutsatser
Observation 1. Alla populationer har en kapacitet för en snab och exponentiell tillväxt om alla födda individer skulle överleva och reproducera sig.
Observation 2. Ekologiska processer som begränsningar, predatorer, sjukdomar och miljöförhållanden gör att många avkommor som produceras inte överlever.
Observation/antagande: Varje individ inom en population har variationer av egenskaper
Antagande: En stor del av variationen beror på gener och ärftlighet
Slutsats: Skillnaden i överlevnad och fruktsamhet mellan individer med olika värden på ärftliga egenskaper kommer tillslut leda till gradvisa förändrnigar av egenskaperna i en population över generationer och detta är vad vi kallar evolution genom naturligt urval
Problem med Darwins teori när den presenterades
Det fanns tre problem. 1. Han visste att variationen i egenskaper fanns men han förstod inte hur eller varför de fanns. Idag har vi kommit fram till att variation bland individer kommer från rekombination och sexuell rekombinaiton.
2. Han förstod inte hur egenskaper fördes vidare eller hur genetik och ärftlighet fungerade även fast han på något sätt antog att det skedde. Detta var något Mendel gav grund för och när man la ihop de två teorierna senare så kom man fram till detta.
3. Han visste inte hur gammal jorden var då man antog att den var yngre än vad den faktiskt var. Efter geologiska studier kunde man se hur gradvisa processer visade att jorden var äldre än den tidigare varit
Frekvensberoende selektion
Detta är att fitness av en viss fenotyp (egenskaper man kan se och observera) beror på hur vanlig eller ovanlig den är relativt till andra fenotyper. Oftast är det ju högre värde på en fenotyp är desto lägre fitness vilket resulterar till en balans mellan överflöd av alternativa beteenden eller egenskaper. Viktig för evolutionen då den kan hjälpa till att upprätthålla den genetiska variationen
Negativ frekvensberoende
Negativ är när ovanliga egenskaper är bättre och då har högre fittnes men när egenskapen blir vanlig minskar fitnessen.
Positiv frekvensberoende
Ju vanligare en egenskap är desto högre fitness men när den blir ovanlig minskar fitnessen
Sexuell selektion
När man väljer det man tycker är mest attraktivt i det mottsatta könet istället för att välja det som är bäst för överlenaden. Sexuell selektion kan leda till olika karaktäristiska utseenden, beteende och skillnader mellan könen. Ibland kan den naturliga och sexuella selektionen motsätta varandra då vissa egenskaper så sexuell selektion kan vara bra för reproduktion medans naturlig selektion är bra för överlevnad. Finns intrasexuell och intersexuell selektion
Intrasexuell selektion
En direkt konkurrens mellan individer av samma kön om tillgång till partner av motsatt kön. Ofta sker en kamp mellan två hanar om en hona.
Intersexuell selektion
En indirekt konkurrens där individer av ett kön försöker bli valda av det motsatta könet. Ofta att honan väljer den hanen hon anser vara mest attraktivitet.
Fundamentala teorem av natural selection
Den genomsnittliga anpassningen hos en population ökar över tid genom naturligt urval så länge det finns genetisk variation. Detta förklarar hur och varför arter blir bättre anpassade till sin miljö över generationer. Det är en grundläggande ide inom evoluiton eftersom den visar hur naturligt urval driver utvecklingen
Artificiell selektion
Vi männsikor väljer medvetet vilka individer som får föröka sig baserat på egenskaper. Tex hunduppfödning. Detta är ett slags konstgjort urval
Fenotypisk frekvensfördelning
Ett koncept som används för att vissa frekvenser av individer som har olika värden på ett drag eller en egenskap inom en population. Denna fördelning är ofta formad som en klockkurva, vilket är en så kallad normalfördelnig. Förändningrar i denna fördelningen är en del av vad som är mikroevolution
Evolutionär gradualism och punkterad jämvikt
Evolution gradualism är synen på evolutionens hastighet vilket innebär att arter förändras ständigt gradvis över tid. Detta handlar om anagenes och kladogenes där artbildning sker över längre tid. Alltså att nya arter förändras över lång tid. Teorin om punkterad jämnvikt handlar om att arter är i ett stadie där det knappt förändras över lång tid och sedan sker en snabb förändring som gör att jämvikten punkteras. Detta innebär en ojämn och episodisk uppkomst av nya arter, där gradualism istället är långsamma förändrningar. Mekansimer bakom punkterad jämvikt är ekologiska och miljömässiga förändringar.
Ringart
En art som har en cirkumpolär utbredning. Artens karaktäristik förändras gradvis. Ofta kan två ringarter som har angränsande populationer para sig och producera e fertil avkomma vilket ger ett problem för artdefinetionen
Hybrid breakdown
Problemen som hybriden får pga av post zygota reproduktiva barriärer. Den gör att en individ kan få reproduktiva svagheter för att förhindra att två arter smälts samman. Detta sker ofta under senare generationer och inte de första
Allopatrisk
Artbildning där två populationer av arter som utvecklas till nya arter inte befinner sig tillsammans under artbildningen, de är alltså geografiskt åtskilda populationer
Sympatrisk
Artbildning där två populationer som utvecklas till nya arter befinner sig tillsammans under artbildningen, vilket betyder att det sker utan geografisk seperation
Post zygota reproduktiva barriärer
Ser till att de hybridzygoterna som bildats inte blir fullt livskraftika. Sker alltså efter parningstillfället. Det som kan ske är reducerad hybridvigör eller hybritfertilitet och hybrid breakdown. Detta är för att en permanent reproduktiv isolering ska uppstå och för att kladogenesen ska vara varaktig.
Pre zygota reproduktiva barriärer
Dessa förhindrar en hybridzygot från att bildas och detta sker innan de två arterna hunnit para sig. För att förhindra detta finns det rumslig isolering, temporal isolering, beteende isolering mekanisk isolering och gamet isolering. Detta sker för att permanent reproduktiv isolering ska uppstå och för att kladogenes ska förbli varaktig
Anagenes
När en genpools sammansättnig gradvis förändras vilket tillslut leder till övergången från en art till en annan över flera generationer
Kladogenes
När man splittrar en genpool som leder till nya arter från en ursprunglig art
Evolutionärt träd
Kan även kallas för fylogenetisk träd vilket är en grafisk linje som visar hur olika arter eller grupper av organsimer är släkt med varandra genom evolution. Fördelarna är att man lätt ser det evolutionära släktskapet mellan olika grupper och organsimer. Nackdelarna är att de kan tolkas som att evolutionsprocessen är linjär, målmedveten eller att nya arter snabbt uppstår plötsligt vilket inte stämmer. Det finns Kladogram, ultrametric träd och phylogram
Evolutionära träd förr
Tidigare byggde man evolutionära träd på subjektiva bedömningar av experter inom organismgrupper, de delade in dom baserat på likheter och skillnader. Nu gör man träd på objektiv statisk metod, vilket vi idag kallar kladisitk. Man använder ofta dataprogram och man har kommit fram till denna metod genom att många olika forskare kommit fram till data som leder till samma evolutionära träd
Typer av data vid kladistik
Man använder data flr att identifiera synapomorfier och använder morfologiska data som anatomi och kroppsedelar. Man använder också molekylär data som DNA sekvenser. Fysiologiska data som ämnesomsättning, beteendedata och fossildata. Det som är viktigt att komma ihåg är att man måste skilja på de analoga och homologa egenskaper och man måste ävenvara medveten att egenskaper både kan uppstå och försvinna
Systematik
Handlar om hur man klassificierar organismer i grupper baserat på olika regler
Fylogeni
Även kalad modern systematik eller fylogenetisk systematik. Detta är en nyare variation av systematik som även den handlar om hur man klassificerar organismer. Man har ett mål att beskriva de evolutionära släktskapsförhållanderna mellan arter
Klad
En gren i ett kladogram som inkluderar en förfäders linje och alla efterkommande från den förfadern
Homologi
Morfologiska, genetiska eller utvecklingsmässiga likheter hos organismer pågrund av en gemensamm evolutionär historia. De egenskaper och strukturer förfädern hade finns kvar men den kan vara förändrad. De är de som har gemmensamt ursprung även fast de kan se olika ut
Analogi/homoplasi
Likheter i egenskaper som beror på konvergent evolution. En egenskap som utvecklats flera gånger och finns hos rter som inte är nära släkt. Liknande utseende men olika ursprung
Konvergent evolution
Oberoende mutationer som resulterar i samma slutgiltiga funktion, detta kan resultera i matchande kroppsformer, färgmönster eller förmågor
Monofyli
En grupp av arter som inkluderar en förfader och alla deras nu levande och utdöda avkommor
Parafyli
En grupp av arter som inkluderar förfadern men inte alla deras nu levande och utdöda avkommor
Polyfyli
En grupp av arter där förfadern inte inkluderas och förmodligen inte alla deras utdöda avkommor
Delad primitiv
En gammal egenskap som finns med både i en ougrupp och alla andra taxa i ingruppen. Detta är ingen synapomorfi
Utvecklad karaktär
Nyutvecklad egenskap som outgrupperna saknas men som kan finnas i ingrupperna. Detta kan vara synapomorfi
Synapomorfi
En term som beskriver en egenskap som man tror är delad och ärvd inom en grupp av arter
Outgroup
En taxonomisk grupp som har en hög sannolikhet separerat sig från resten av gruppen som kallas för ingroup innan det delades vidare med undergrupperna. Används som referens i en kladistisk analys och används för att identifiera delade primitiva karaktärer
Ingrupp
En taxonomisk grupp som analyseras i förhållande till en outgroup. Ingruppen atas ha delat sig från undergruppen efter att outgruppen separerades från dom
Kladogram
Ett fylogenetiskt träd som är baserat på den kladistiska metoden vilket är den enklaste formen av ett fylogenetiskt träd. Detta visar enbart mönstret i delade karaktärer och det evolutionära släktskapen
Fylogram
Visar hur mycket skillnad som har hänt mellan varje gren i ett fylogenetiskt träd. Längden på grenarna i fylogramet motsvarar mängden förändringar över tid.
Ultrametriskt träd
Fylogenetiskt träd som utöver släktskapen visar detta träd också hur mycket tid som har passerat mellan varje förgreningspunkt. Varje förgreningspunkt indikerar ungefär när två arter eller grupper av arter separerades från varandra
Geologiska perioder
1. Prekambium/ Ediacaran
2. Kambrium
3. Ordovicium
4. Silur
5. Devon
6. Karbon
7. Perm
8. Trias
9. Juras
10.Krita
11. Tertiär
12. Kvartär
Hypoteset för livet
Kommer i fyra steg.
1. Framväxten av organiska molekyler som aminosyror nukleotider vilket tros ha bildats av abiotiska kemiska processer under jordens tidiga atmosfär
2. Sammansättningen av dessa byggstenar bildar enkla polymer.
3. Packning av polymer bakom ett skyddande membran. Detta är följt av abiotisk evolution som utvecklar föregångaren till kemiska processer involverade i metabolism
4. Ursprunget till självreplikerande enheter med mer utvecklad metabolism. Detta innebar att protobionterna utvecklades till sanna celler som hade förmågan till slälvreplikation
Hur kan fossil dateras
Relativ datering och absolut datering. Om man kombinerar dessa metoder med analyser av fossil i sedimentära bergarter kan forskare återställa livets evolutionära histora
Relativ datering
Denna metod bygger på att man jämför fossiler med andra strata och ledfossiler som finns i sedimentära bergarter. Genom detta kunde man visa artutdöende och artbildning. Man kan inte ge en exakt ålder men man kan jämföra olika fossiler och säga vilka som är yngre och äldre
Absolut datering
Med hjälp av radioaktiva isotoper, antingen direkt i i fossilet eller indirekt i närliggande mineral. Här mäter man mängden dotterisotop som bildats genom radioaktivt sönderfall i förhållande till moderisotopen
När tror vi att livet på jorden uppstod
Vi har hittat de äldsta spåren av liv på jorden för ca 3.5 miljöner år sedan och det var stromatoliter som bildats av mikroorganismer. De första livet va enkla encelliga mikroorganismer som inte bildade traditionella fossil på egen hand
Vilka betydande steg skedde efter livet på jorden kom
För ca 2.9 miljader år sedan började framväxten av fotosyntetiserande mikroorgansimer som kunde producera fotosyntes.
Som ett resultat av de fotosyntetiserade organismerna började syrekoncentrationen komma då de började producera syre som sedan la grunden för aerobt liv. Detta va för ca 2,4 miljoner år sedan.
För ca 2,2 miljader år sedan kom de första eukaryota organismerna och efter det kom de första flercelliga organismerna vilket var för ca 1,5 miljader år sedan.
Hur är syret kopplat till livets utveckling
Man tror att det kom när aktiviteten hos fotosyntetiserande mikroorganismer började. Dessa organismer började sedan producera syre och då började syrenivån stiga. Därefter kom det stora syre-eventet. Den syrerika miljön gjorde det möjligt för utveckling av aerob metabolism och ledde i sin tue till mer komplexa och energikrävande livsformer. Syret var också anledningen till att vi fick vårt ozonlager
Edicara
Avslutar den prekambriska eran. De första fossilerna av flercelliga organsimer markerar början av denna period, dessa organismer saknar både inre och yttre skelett. Kännetecknas av en låg mångfald och den första betydande utbredningen av komplexa flercelliga organismer
Kambrium-Ordovicium-Silur
Kambrium- Under kambrium blev det varmare på jorden och isen på jordens landmassor tros börja smälta. Den kambriska explotionen skedde där nya organsimer och många med exoskelett uppstod på kort tid. Trilobiter och grupper av leddjur kom. I slutet försvann en del organismer och man säger att detta var den första massutrotningen vilket ledde till många artutdöende. Sedimentära bergarter bildades.
Ordovicium- Djurgrupper som uppstod under kambrium fick en bredare variation och utvecklades vidare. Det marina ekosystemet blev större och i slutet av perioden skedde en nedkylning och en istid uppstod vilket ledde till en massutrotning.
Silurperioden- Här blev klimatet stabilt och isarna började smälta och efter det steg havsnivån. Käkförsedda fiskar kom och detta var ett stort steg i ryggradsdjuren utveckling. De första växterna började komma upp på land och de första leddjuren började komma upp på land som spindelliknande arter
Devon-Karbon-Perm
Devon- Fiskarnas tid. Många fiskgrupper uppstod och de hade en stor mångfald och spridning under denna period. Kvastfeningar och lungfiskar utvecklades, de kunde andas luft och förflytta sig över korta sträckor på land. Senare utvecklades dessa till tetrapoder som var de första fyrfotade ryggradsdjuren som gick upp på land. Landväxter utvecklades och blev större och mer komplexa. Insekter och spindeldjur.
Karbon- Amfibiernas tid. Var en varm och fuktig tid med stora träskliknande skogar. Stora växter täckte mycket av landytan. Dessa skogar och stora växter bidrog till bildningen av kolavlagringar. Amfibier utveckaldes och blev mer varierande och dominerade landekosystemet. Reptilerna utvecklades vilket var en stor evolutionär händelse då de inte var beroende av vatten för reproduktion. Syrehalten var hög vilket ledde till enorma insekter och leddjur.
Perm- Ledde till den största massutrotningen i jordens historia. Jättekontinenten pangea bildade vilket ledde till ett torrare och varmare klimat. Mer utveckling av reptiler och de första förfäderna av däggdjur, dinosaurier och fåglar uppstod. Växterna anpassade sig till torrt klimat vilket gjorde att barrträd och fröväxter dominerade. I slutet av perm dog större majoriteten av både marina och landlevande arter. Detta skedde förmodligen av ett vulkanutbrott, klimatförändrningar och syrebrist
Trias-Juras-Krita
Trias- I början var mångfalden låg pga massutrotningen i slutet av perm, men fick en långsam ökning i både hav och land. ya grupper utvecklades från de som överlevde och en av grupperna var dinosaurerna, men även reptiler. Här utvecklades även flygande ödlor och fisködlor. I slutet av trias började de första däggdjuren utvecklas. Cykader och barrträd dominerade landskapet. Pangea började brytas upp i slutet av perioden.
Juras- Här utvecklades dinosaurerna och blev dominanta landddjur. De första fåglarna utvecklades från dinosaurerna. Pangea fortsatte att splittras vilket påverkade klimatet och ekosystemet vilket ledde till att de första blommorna utvecklas men barrträden dominerar fortfarande.
Krita- Dinosarierna fortsatte att dominera. Blomväxterna spreds snabbt och ersatte nakenfröiga växter. moderna insektsgrupper utvecklades som bin. Klimatet var varmt och havsnivåerna var höga på grund av separeringen av pangea och man började se dagens kontinenter mer. En av de mest kända massutrotningarna som tog död på dinosaurerna skedde i form av en meteriot.
Tertiär-Kvartär
Tertiär (Paleogen och neogen)- Däggdjurens tid. Betyder tredje perioden och kom efter massutrotningen efter krita. De däggdjur, fåglar och andra grupper som överlevde massutrotningen utvecklades och intog de nischer dinosaurierna lämnat. Här hade man en låg mångfald som långsamt ökade på grund av massutrotningen. De Blommande plantor och pollinerande insekter utvecklades vidare och kontinenterna liknar de vi känner till idag. Här började primaterna utvecklas
Kvartär- Uppdelad i två epoker. Pleistocen där återkommande isteder skedde där kontinentern var täckta av is. Barrträd dominerade. Därefter kom Holocen där vi männsikor började utvecklas och isarna smällte. Förändringar i form av att havsnivån höjdes skedde. Lövskogar började expandera när det blev varmare
Kambriska explotionen
En snabb och dramatisk förändrning och ökning av kompexitet hos livet som skedde i början av kambriumet. Man kan säga att mångfalden exploderade av synligt liv runt om jordens hav. Livet på jorden diversifierades dramatiskt och blev mer komplext. Här utvecklades exoskelett, vävnader, organ och ögon som tidigare inte fanns. Detta la grunden för de flesta av dagens djurgupper och uppkomsten av komplexa ekosystem med rovdjur och bytesdjur
Perm massutrotning
Hände i slutet av perm och sägs vara det mest allvariga massutdöendet där de flesta både marina och landlevande organismerna dog ut. Möjliga orsaker var vulkanism i sebirien, klimatförändrningar och syrebrist.
Modern vetenskap om dinosaurernas död
Idag tror man att en kollision av en meteorit dödade dinosaurierna. Man har upptäckt höga halter av iridium i sedimentära lager från kritaperioden vilket är ett väldigt sällsynt ämne på jorden men finns höga koncentrationer i stenar från rynden. Man har även uptäckt en så kallad chockad kvarts som bildas under extremt tryck vilket en meteriot som kolliderat med jorden borde ha gett. Vi tror även att vi hittat dess landningställe i mexico
Huvudgrupper inom chordater
Chordater
Vertebrater
Cyclostomata
Gnastostomata
Osteichtyes
Lobe-fins
Tetrapoder
Amnioter
Tetrapod
Ett ryggradsdjur eller ett djur med fyra extrimiter. Detta är djuren som anpassade sig till livet på land. De utgörs av groddjur, reptiler inkl fåglar och däggdjur. De utvecklades troligen under senare tiden av devonperioden och det utvecklades från kvastfeningarna
Amniot
Har utvecklat amniotiska ägg som tillåter liv helt på land. De har ett extra embryonalt membran som skappar en skyddad inre miljö Här ingår både levande och utdöda reptiler inkl fåglar, däggdjur, havsödlor och flygödlor.
Tre huvudgrupper av däggdjur
Kloakdjur. Pungdjur. Moderkaksdjur
Kloakdjur
Lägger ägg men har mjölkörtlar och de saknar spenor. En slags kobination av reptiler och däggdjur. Äldsta linjen utvecklades under jura.
Pungdjur
Föder outvecklade ungar som kryper till en pung där de diar och utvecklas vidare. Har en kort dräcktighet. Dessa delades från moderkaksdjuren under kritaperioden
Moderkaksdjur
Har en moderkakka som ger fostret föda under en lång dräktighet i en livmoder. Delades från pungdjuren under krita
Protocel
En enkel primitiv cell liknande struktur, man tror den var viktig under livets utveckling.
Radioaktiv datering
En metod man anvnder för att datera bergarter och mineraler med radioaktiva isotoper
Livshistoria
Egenskaper hos en organism som är nära kopplad till överlevnad och reproduktion. Det finns fyra viktiga livshistorieegenskaper.
Ålder och storlek vid könsmogenhet
Antalet gånger en individ reproducera sig
Hur många och hur stora avkommorna är när de föds och livslängden.
När man annars pratar om organsimer fokuserar man ofta på morfologiska och fylogiska egenskaper vilka är mer fysiska egenskaper men livshistoria handlar mer om tid och energiöverföring och relationen till överlevnad och fortplantning
Darwinian demon
En hypotetisk organims som som skulle bli till om man tillämpar Darwins resonemang på enskilda livshistorieegenskaper isolerat. En sådan organims skulle börja reproducera sig nästan omedelbart efter en födsel, ha en oändlig livslängd och producera ett enormt antal avkommor flera gånger. Detta är en omöjlighet för organismer att upfylla vilket är anledningen till att detta är en hypotetisk organims som kallas för demon
Begränsningar och trade-offs
Detta påverkar en organisms livshistorieegenskaper och gör att ingen organsim kan göra allting. Olika organsimer har såkallade olika tidsskalor och är begränsade av genetiska uppsättningar, evolutionär historia, fysiologiska, fysiska och ekologiska faktorer. Det är begränsningar som leder till trade offs som är när en ändring sker som borde öka en individs fitness men detta sker på bekostnad av en annan egenskap. Tex en organism kan få en stor och mer utvecklad avkomma men då är det oftast väldigt få avkommor eller så kan en organism få många avkommor men då är de ofta mindre och mindre utvecklade.
Energiallokering och kostnaden för reproduktion
Energiallokering är en grundläggande energetisk trade off som sker pga negativ korrelation mellan olika användningsområden för energi inom organimsen. En organism behöver energi för att utföra olika saker som tex fortplantning och om energin så läggs på det kommer energin minska vid andra tillfällen och kostnaden av reproduktion är en konsekvens av detta. Eftersom ju mer energi som läggs på själva reproduktionen desto mer får individen betala i form av minska överlevnad eller minskad tillväxt
Fylogenetiskt bagage och genetiskt potential i samband med interna begränsingar
Interna begränsningar är en kategori av begränsningar som sätter gränser för vad som är möjligt för en organsim och detta kommer inifrån organsimen den själv som genetiska, evolutionära och fysiologiska faktorer. Det fylogenetiska bagaget handlar om att den evolutionära historen påverkar vilka egenskaper vi ser hos organismer idag och det handlar om de genetiska och fylogenetiska begränsningarna. Genetiskt potential är att det finns tillrckligt genetisk variation i en population för att en viss egenskap ska kunna evolveras i framtiden vilket är andra delen av de genetiska och fylogenetiska begränsningarna. Det är detta som bestämmer vilka evolutionära vägar som är möjligt för organismen baserat på vilka ärftliga variationer som är tillgängliga
Optimal kullstorlek
Optimal kullstorlek är antalet avkommor en förälder behöver på under ett reproduktionstillfälle för att öka den evolutionära fitnessen hos föräldern. Föräldrarnas fittnes bestäms i sin tur av antalet avkommor som överlever när de produceras. Semelpara organismer behöver få många fler avkommor under sitt enda reproduktionstillfälle än vad de iteropara för att få en ökad fitness då de bara reproducerar en gång innan de dör.
Lack Vs William
Lack tar inte hänsyn till föräldrarnas överlevnad när han räknar på den optimala kullstorleken och detta är bra för de semelpara då de ändå kommer att dö efter de har fått sina avkommor. Williams räknar med föräldrarnas överlevnad vilket gynnar de iteropara som kan reproducera flera gånger under sin livstid
Primater
Inkluderar alla nu levande och utdöda arter som härstammar från den senaste gemensamma förfaders till människoapor, apor, fingerdjur, lemurer och lorier.
Hominider
En familj inom primaterna som består av alla nu levadne och utdöda arter som härstammar från de gemensamma anfadern till människa, gorilla schimpans och orangutang.
Hominin
En underfamilj inom primter, består av människan efter de splittrades från de övriga människoaporna.
Skillnaden mellan egenskaper hos människan i jämförelse med de andra männsikoaporna
Kroppsbehåring och svettkörtlar
Hjärnan
Huvud och Ansikte
Halsen
Ben/armar
Foten
Kropsbehåring och svettkörtlar
Vi männsikor har mindre kroppsbehåring än vad de människoaporna har vi har också utvecklad svettkörtlar. Detta för att kunna reglera temperatur på annat sätt när det kommer till vår upprätta gång och att vi ska kunna gå på två ben och längre avstånd utan att överhettas
Hjärnan
Om man kollar på hur hjärnan är relativ till kroppstorleken så har vi människor den största hjärnan. Vi männsikor har utvecklad andra kgnitiva förmågor och har en annan inteligens när det kommer till språgförståelse och samordning av talfunktion
Huvud och Ansikte
Moderna människan har ett relativt platt ansikte i jämförelse med människoapan. Vi har mindre hörntänder och mindre käkar, en mer tydlig haka och näsa Positionen av det stora nackhålet är olika på det två arterna och detta tros ha med den upprätta gången och ändrad diet att göra.
Halsen
Männsikoapor har inte halskotor vilket vi männsikor har utvecklat detta har förmodligen med den upptätta gången att göra
Ryggrad och höft
Ryggraden hos männsikor är mer S-formad och vi har utvecklat ett större bäcken. Detta har med att vi föder större bebisar och med upprätt gång att göra
Handen
Både människor och människoapan har en greppande förmåga men vi männsikor har också utvecklat en fullt rörlig tumme, detta för att vi ska kunna göra verktyg och redskap för överlevnad.
Ben och armar
Vi männsikor har längre ben än vad vi har armar vilket är tvärtom för männsikoaporna. Musklerna där och också kraftigare detta är för att vi ska under längre streckor kunna gå upprätt
Foten
Den mänskliga foten har ett mellanrum mitt i foten vilket är anpassad för vår upprätta gång. Vi har tappat vår gripfunktion i fötterna vilket männsikoaporna fortfarande har. För att vi ska kunna gå upprätt har vi en kraftigare hälsena
Männsikans vaga och varför ligger den i afrika
Först hittade vi främst fyns som kranier i europa och kranier och benrester i asien vilket gjorde att afrika inte kunde vara det så kallade ursprunget då man inte hittade något där och det var för primitivt. Då debaterade man om människans ursprung var i Europa eller asien. När man 1924 hittade det första fyndet av en förhistorisk männsika i Afrika och sedan hittade fler fynd ändrade man sig och pekade ut Afrika som människans vagga, alltså dess ursprung
Framgångsrik spridning för hominer
Homo ergaster. spred sig från afrika till asien för ca 1.6 miljader år sedan
Homo heidelbergensis spred sig från afrika till europa för ca 600 000 år sedan
Homo sapiens spred sig globalt till flera kontinenter flr ca 150 000-200 000 år sedan.
Vilken ordning kom stor hjärna,tvåbenhet och händighet och hur har det förändrats
Tidigare så trodde man att den stora hjärnan var det första steget i vår utveckling och sedan kom den upprättade gången och sist händighet vilket handlar om hantering av verktyg. Men när man hittade lucy förändrades denna synen då hon var ett av de mest kompletta och välkända fynden av en förmännsika. Efter man hittat och undersökt detta kom man istället fram till att tvåbenheten kom först, sedan händigheten och sist hjärnan och det är det vi går efter idag
Hur vet vi att homo sapiens och homo neanderthalensis hybridiserade sig?
Med hjälp av genetiska analyser har vi hittat männsikor som har 1-4procent med DNA från homo neanderthalesis, dessa männsikor fanns i europa och asien. Och för att vi hittar detta idag måste deras avkommor varit fertila och själva kunnat reproducera sig. Vi har inte hittat några spår av neanderthalesis DNA i Afrika. Neanderthalisis fanns i eurasien vilket är anledningen till att vi tror att detta skedde i västra asien
Arkaisk homo sapiens
Ett samlingsnamn på varianter i homosläktet, mer specifikt, homo heidelbergensis, homo rhodesiensis, homo antecesssor och homo neanderthalensis. Dessa ska ha haft tjock skalle, tydliga ögonbrynsbågar, mindre haka, gått på två ben och ha e hjärnvolym som ligger nära och överlappar med den vi har idag
Fundamentala teorem om naturlig selektion
Den fundamentala teorem om naturligt urval är en matematisk teorem som säger att den del av förändringen i fitness som beror på naturligt urval är lika med den additiva genetiska varianes i fitness. Fitness handlar om hur en individs överlevnadschanser och reproduktiva förmåga är i deras livsmiljö. Naturligt urval verkar genom att individer med högre fitness haren större chans till överlevnad och reproduction. Det är även de med högre fitness som prider sina gener mer effektivt än de med lägre fitness. Detta leder i sin tur att deras egenskaper blir vanligare i populationen under nästa generation. Detta gör att populationen i genomsnitt får en bättre fitness och blir bättre anpassad till sin miljö. Alltså kan man säga att Naturligt urval som sker via skillnader i fitness leder till slut till en ökad anpassning i organsimers livsmiljö och detta är alltså resultatet a naturligt urval
4 egenskaper som skiljer oss åt från männsikoaporna
Vi har mindre kroppsbehåring än vad männsikoaporna har och vi har även sacrina svettkörtlar. Detta utvecklades för att vi under långa perioder ska kunna gå på två ben och kunna gå upprätt. De sacrina svettkörtlarna och den minskade behåringen är för att reglera våran kroppstemperatur och hindra att vi blir överhettade så att vi kan springa och gå långa sträckor. Tummen har utvecklats hos oss männsikor. Männsikoaporna har en greppförmåga som gör att de kan hålla i saker men vi har utvecklat en fullt rörlig tumme. Detta är för att vi ska kunna utnyttja får händighet till att skapa verktyg, göra upp eld och byga skydd. Vi männsikor har längre ben än vad vi har armar och stora muskelpartier och männsikoaporna har istället tvärtom, längre armar än ben. Vi utvecklade detta för vår bipedalism alltså vår tvåbenhet. Våran fot är också annorlunda människoaporna har en grepande förmåga i sina fötter vilket vi inte har. Vi har en så kallad hållfot detta är också för at vi stabilt ska kunna gå upprätt
Homolog egenskap
En homolog egenskap ät en morfologisk, genetisk eller utvecklingsmässig likhet mellan organsimer som har ett gemensamt evolutionrt ursprung. Detta betyder att dessa likheter har bevarats på något sätt från våran gemensama förfader. Dessa visar evolutionära släktskap mellan organsimer
Analog egenskap
Analogi är när likheter i egenskaper beror på konvergent evolution, vilket betyder att oberoende mutationer resulterar i samma slutgiltiga funktion. Detta betyder att egenskapen inte har ett gemensamt ursprung som de homologa har men de kan fortfarande likna varandra
Mximum parsimony och det mest sannolika trädet
Ockhams rakkniv kan ibland beskrivas som minsta motståndets lag. Vilket handlar om att när man gör ett evolutinär träd och grupperar in arterna i grupper väljer man det träd som har minst antal förändringar, alltså minst antal evolutionära steg. Oftast skapas det fler träd när man använder sig av kladistik men för att man ska ha det mest sannolika trädet ska man ta det med minst förändrningar
Artbildning
Artbildning är när nya arter uppstår, detta sker oftast inte helt plötsligt utan det är en långsam process som sker över flera generationer. Utan artbildning skulle vi inte ha den mångfald vi har idag. Det finns flera sätt en art kan uppstå. Anagenes när en genpools sammansättning gradvis förändras över tid och tillslut uppstår en ny art. Kladogenes när en genpool helt plötsligt splittras och ledder efter en tid till två eller flera nya arter och det är detta som gör ayy vi kan få den biologiska mångfalden att öka. Detta är de två huvudvägarna men det finns även anastomos där en ny art abrubt uppstår via hybridisering, detta sker genom att två arter smällter isamman och bildar en ny art. För att artbildning ska fungera. Anagenes har två mekanismer, riktad selektion som är den vanligaste och genetisk drift. De mekansimer för kladogenes är lite mer komplexa och kan delas in i fyra delar. De första två handlar om allopatrisk artbildning vilket är när artbildning sker med geografisk isolering och de sista två delarna sker genom sympatrisk artbildning vilket är när artbildning kser utan geografisk isolering.
1. Reproduktiv isolering i kombination med riktad selektion
2. Reproduktiv isolering i kombination med genetisk drift eller mutationer.
3. splittrad selektion i kombination med reproduktiv isolering
4 Autopolyploid vilket är när en individ får dubbelt kromosomtal från sin egna art, Detta är både en väg till artbildning och en mekansim.
För att en kladogenes ska vara varaktig krävs reproduktiva barriärer. Detta är Pre-zygota barriärer som sker innan två organsimer parar sig via olika typer av isoleringar och Post- zygota barriärer som sker efter en parning. Detta minsakr risken för hybridvigör eller hybridfertilitet
Kladogenes mekanism
1. Reproduktiv isolering i kombination med riktad selektion
2. Reproduktiv isolerin i kombination med mutationer eller genetisk drift
3. Splittrad selektion i kombination med reproduktiv isolering
4. Autopolyploid. Vilket är när en indivd får ett dubbelt kromosomtal från sin egna art
Definetion livshistorieegenskaper
De egenskapet hos rn organsim som är nära kopplade till överlevnad och reproduktion
Externa begränsningar
Externa faktorer är mekaniska och ekologiska begränsningar som har med den externa miljön att göra. Mekaniska begränsningar handlar om fysisk utformin som tex fåglarnas vikt, deras skelett och kroppsmassa kan inte bli för tung då kommer de inte kunna lyfta deras egen vikt och flyga. Ekologiska begränsningar är saker som påverkas av miljön som begränsingar av resurser och konkurrans mellan olika arter
Interna begränsingar
Interna faktorer är begränsningar som genetiska, fylogenetiska och fysiologiska begränsingar vilket är faktorer som kommer inifrån självaste organismen. Genetiska och fylogenetiska begränsningar vilket är att organismens evolutionära historia sätter stop. Tex strutsen som intehar vingar för att flyga utan för att deras förfader kunde flyga. Det är alltså dessa som bestämmer vilka egenskaper som är möjliga föe en organism i framtiden. Fysiologiska begränsningar är de begränsningarna kroppen sätter. Vi kan tex inte få ett alltförstort nyfott barn då vårt bäcken är den storlek den är.
Hypoteser om åldrande
Hypotesen om ackumelering som säger att mutationer på celler ökar med tiden och om mängden problem hänger ihop med antalet mutationer kommer konsekvenserna att öka med ålderns. Hypotesen om antagonsik pleitropi som säger att det finns genvarianter som är bra tidigt i en organsims liv men när organsimen blir äldre är dessa istället negativa vilket skapar en genetisk trade off mellan egenskaperna som påverkar fitness komponeneter i både tidigt liv och sent liv. Detta ledet tillsammans till åldrande och ökad dödlighetsrisk samt minskad fruktsamhet med stigande ålder
evolution tillåter åldrande
Detta är på grund av naturligt urval, då det är svagare sent i livet eftersom ju tidigare en egenskap påverkar en individ desto större inverkan har den på individens möjlighet att sprida sin agener. Det är alltså inte en fördel för att använda upp energi för att reparera åldrande då egenskaper som påverkar överlevnad och fertilitet efter könsmognad har mindre effekt på individens totala fitness då de påverkar färre reproduktionstillfälle. För att sammanfatta detta så kan man säga att evolution bryr sig inte då de prioriterar egensakperna man fått tidigt i livet innan man skaffar barn och när man väll skaffat barn har man redan fört vidare sina gener. Sen anser inte evolution att det är nödvändigt att lägga energi på att reparera ålderdom då det inte hjälper till att få fler barn
Vetenskapliga hypotese
Det finns fyra steg enligt edn vetenskapliga hypotese
1. Framväxten av organiska molekyler som aminosyror och nukleotider. Dessa tros ha bildats av abiotiska kemiska processer under jordens tidiga atmosfär
2. Sammansättning av dessa byggstenar bildar enkla polymer vilket är längre kedjor
3. Packning av polymer bakom ett skyddande membran, detta är följt av abiotisk evolution som utvecklar föregångaren till kemiska processer som är involverade i metabolism
4. Ursprunget till självreplikerande enheter med mer utvecklad metabolism vilket är lika med liv
Vetenskapligt gemensamt ursprung
Organsimer använder samma variant av aminosyror vilket är L-isomer. Det finns också D-isomers men det finns ingen levande orgasnism som vi vet om som använder detta och om inte alla har samma gemensamma ursprung är detta orimligt. Vi har alla samma genetiska kod i form av DNA och denna kod tolkas på samma sätt i alla organsimer. Om vi inte hade samma ursprung är chansen stor att den skulle koda på andra sätt