Aloitussivu III Evoluutio.

Esitys aiheesta: "Aloitussivu III Evoluutio."— Esityksen transkriptio:

1 Aloitussivu III Evoluutio

2 11. Muuntelu tuottaa aineistoa luonnonvalinnalle
Sisällys 1. Avainsanat 2. Populaation yksilöt ovat erilaisia 3. Muuntelu 4. Suvuton lisääntyminen on nopeaa, mutta suvullinen lisääntyminen tuottaa uudenlaisia yksilöitä 5. Suvuton lisääntyminen 6. Populaatioiden välinen maantieteellinen muuntelu 1/2 7. Populaatioiden välinen maantieteellinen muuntelu 2/2 8. Tehtävät 9. Kuvat

3 Avainsanat yksilöiden välinen muuntelu alleelit
laadulliset ja määrälliset ominaisuudet perimän ja ympäristön vaikutus mutaatio hankittu ominaisuus suvullinen ja suvuton lisääntyminen populaatioiden välinen muuntelu

4 Populaation yksilöt ovat erilaisia
Evoluutio eli lajinkehitys tapahtuu lajin populaatioissa. Populaation yksilöiden välillä on muuntelua. Ominaisuuksien muuntelua aiheuttavat perintötekijät sekä ympäristötekijät. Tietyn ominaisuuden määräävän geenin eri muodot ovat alleeleja. Yksilöiden eroja aiheuttavat ominaisuudet jaotellaan laadullisiin ja määrällisiin ominaisuuksiin. Kuvatiedosto thomsongaselli

5 Muuntelu Perintötekijä eli geeni voi muuttua mutaation seurauksena.
Geenistä syntyy uusi muoto eli alleeli, joka voi ilmetä seuraavassa sukupolvessa uutena ominaisuutena. Perinnöllinen muuntelu mahdollistaa evoluution. Ympäristön aiheuttama muuntelu muovaa yksilön ominaisuuksia ympäristöön sopiviksi. Näin saadut hankitut ominaisuudet eivät periydy sellaisinaan jälkeläisiin. Kuva kirjan sivulta 78

6 Suvuton lisääntyminen on nopeaa, mutta suvullinen lisääntyminen tuottaa uudenlaisia yksilöitä
Suvullisesti lisääntyvien eliölajien yksilöt ovat yleensä keskenään erilaisia. Suvullisesti lisääntyvä eliö saa alkunsa sukusoluista. Vain sukusoluissa tapahtuneet mutaatiot voivat periytyä jälkeläisiin ja muuttua pysyviksi. Näin kehittyneet uudet alleelit ilmenevät usein vanhemmista poikkeavina ominaisuuksina. Suvullinen lisääntyminen on evoluution kannalta tehokkaampaa erilaisten yksilöiden ansiosta. Kuvatiedosto sinisorsa poikue

7 Suvuton lisääntyminen
Ilman sukusoluja tapahtuva lisääntyminen on suvutonta lisääntymistä. Suvuttomasti lisääntyvien eliölajien populaatiot ovat melko yhdennäköisiä. Populaatioiden yksilöt ovat perimältään hyvin samanlaisia. Lajit voivat muovautua sopivammiksi omaan ympäristöönsä elinaikana hankittujen ominaisuuksien avulla. Suvuttomasti lisääntyvillä lajeillakin tapahtuu mutaatioita. Mutanttisolun jakautuessa syntyvät uudet tytärsolut perivät mutaation. Evoluutio voi siis olla hyvin nopeaa. Kuvatiedosto siimaelio vihrea tausta

8 Populaatioiden välinen maantieteellinen muuntelu 1/2
Ympäristöolosuhteet vaihtelevat lajin levinneisyysalueen eri osissa maaperän, ilmasto-olojen, kasvillisuuden ja eliöstön monimuotoisuuden suhteen. Suppeampienkin alueiden mikroympäristöt eroavat toisistaan. Erilaisissa oloissa menestyvät erilaiset yksilöt. Parhaiten ympäristöoloihin sopeutuneet yksilöt tuottavat eniten jälkeläisiä. Tästä johtuen eri alueiden populaatiot alkavat perinnöllisesti erota toisistaan. Kuva kirjan sivulta 80

9 Populaatioiden välinen maantieteellinen muuntelu 2/2
Evoluutio on nopeaa, jos populaatiot ovat eristyneitä ja kaukana toisistaan. Laajalla levinneisyysalueella ympäristöolot muuttuvat vähitellen (esim. lämpimästä kylmempään). Näin eliölajienkin ominaisuudet muuttuvat asteittain eli kliinimäisesti. Eroja syntyy esimerkiksi: lisääntymisen ajoituksessa muuton ajoituksessa eliöiden rakenteessa ja koossa

10 Tehtävät Opiskelijoiden ominaisuudet Männyt
Suvuton ja suvullinen lisääntyminen Siankärsämö Ympäristön aiheuttama muuntelu Valkoapilan syanidipitoisuus Kettujen ominaisuudet

11 1. Opiskelijoiden ominaisuudet
Tutkikaa kuinka suurella osalla ryhmän opiskelijoista on nipukallinen korvanlehti. Piirtäkää pylväsdiagrammi opiskelijoiden pituuden jakautumisesta. Kumpi ominaisuus, nipukallinen korva vai pituus, johtuu vain yhdestä geenistä ja kumpi useasta geenistä eli on määrällinen ominaisuus?

12 2. Männyt Mikä mänty (A–C) ja elinympäristö (1–3) kuuluvat yhteen?
ankarat elottoman luonnon tekijät vaikuttavat kasvin ilmiasuun valokilpailu vaikuttaa mäntyjen muotoon mänty optimoi valonsaannin tilanteessa, jossa ei ole kilpailua valosta Miksi piirrosten männyt ovat oksistoltaan erilaisia? Mikä muuntelun tyyppi selittänee mäntyjen erilaisen ulkonäön?

13 3. Suvuton ja suvullinen lisääntyminen
Kerää suvuttoman ja suvullisen lisääntymisen edut ja haitat laatikkoihin. Populaation yksilöt ovat perimältään erilaisia. Lisääntyminen on nopeaa. Yksilöt ovat perimältään samanlaisia. Syntyy yksilöitä, joilla on uudenlaisia perimäyhdistelmiä. Ei tarvita lisääntymiskumppaneita. Tarvitaan paljon sukusoluja. Muuttuvissa oloissa perimältään samanlaisten yksilöiden populaatio on vaarassa tuhoutua. Lisääntyminen on hidasta.

14 4. Siankärsämö Pohjois-Amerikan vuoristossa selvitettiin siankärsämön (Achillea) sukuun kuuluvalla lajilla yksilöiden koon muutoksia vuoren rinteillä. Miten kasvin koko erosi vuoren eri osien populaatioissa? Mitkä kaksi syytä voi selittää erot? Miten voidaan kokeellisesti tutkia, kumpi selitys pitää paikkaansa?

15 5. Ympäristön aiheuttama muuntelu
Ympäristön aiheuttama muuntelu ei periydy sellaisenaan jälkeläisille. Mitä hyötyä eliölle, vaikkapa voikukalle, on ominaisuuksien ”muovautumismuuntelusta”? Kuvat voikukasta ja ketuista?

16 6. Valkoapilan syanidipitoisuus
Kuvaile valkoapilan lehtien syanidipitoisuuden vaihtelua Euroopan eri populaatioiden välillä. Miksi syanidipitoisuus, joka on periytyvä ominaisuus, muuttuu vähittäisesti eli kliinimäisesti? Miksi kartan alueen A valkoapiloiden syanidipitoisuus poikkeaa lähialueiden apiloiden pitoisuuksista?

17 7. Kettujen ominaisuudet
Miten kettujen ominaisuudet muuttuvat siirryttäessä Saharan aavikolta kohti pohjoista?

18 VASTAUS: 1. Opiskelijoiden ominaisuudet
b) – c) Pituus johtuu useasta geenistä. Määrälliset ominaisuudet jakautuvat suuressa aineistossa normaalijakauman mukaisesti. Laadulliset ominaisuudet kuten korvannipukka, johtuvat yhdestä geenistä ja ne jakautuvat selviin toisistaan erottaviin luokkiin.

19 VASTAUS: 2. Männyt A. – 1. ankarat elottoman luonnon tekijät vaikuttavat kasvin ilmiasuun B. – 2. valokilpailu vaikuttaa mäntyjen muotoon C. – 3. mänty optimoi valonsaannin tilanteessa, jossa ei ole kilpailua valosta Mänty on valoa vaativa puulaji. Valon määrä on keskeinen kasvua rajoittava ja kilpailua aiheuttava tekijä männyn kasvulle Ympäristön aiheuttama muuntelu selittää eniten. Koska kasveilta puuttuu kyky liikkua edullisemmille kasvupaikoille, niiden yksilöiden fenotyyppinen plastisuus eli muovautumiskyky omaan ympäristöönsä on eläimiä voimakkaampaa.

20 VASTAUS: 3. Suvuton ja suvullinen lisääntyminen
etuja haittoja suvuton lisääntyminen b) Lisääntyminen on nopeaa. e) Ei tarvita lisääntymiskumppaneita. c) Yksilöt ovat perimältään samanlaisia. g) Muuttuvissa oloissa perimältään samanlaisten yksilöiden populaatio on vaarassa tuhoutua. suvullinen a) Populaation yksilöt ovat perimältään erilaisia. d) Syntyy yksilöitä, joilla on uudenlaisia perimäyhdistelmiä. f) Tarvitaan paljon sukusoluja. h) Lisääntyminen on hidasta.

21 VASTAUS: 4. Siankärsämö Kasvin koko korreloi negatiivisesti kasvupaikan korkeuteen meren pinnasta perinnölliset ja ympäristön aiheuttamat erot Siirretään riittävä määrä (esimerkiksi 20) kasveja kultakin kasvupaikalta kasvamaan samanlaiseen ympäristöön vaikkapa kasvihuoneeseen tietyn kokoisiin ruukkuihin. Koska siankärsämö on monivuotinen kasvi, on koekentälle parempi siirtää pala juurakkoa kuin siemeniä. Koekasvien useita ominaisuuksia mitataan muutamana peräkkäisenä vuonna mahdollisimman samalla menetelmällä ja samassa kasvun vaiheessa. Mikäli erot osapopulaatioiden välillä häviävät, on muuntelun aiheuttajana ympäristö. Mikäli erot säilyvät, on syynä perinnölliset pysyvät erot osapopulaatioiden välillä. (Alkuperäisistä luonnon populaatioista on hyvä prässätä aineiston keruuvaiheessa myös näyteyksilöitä juurineen myöhempiä vertailuja varten.)

22 VASTAUS: 5. Ympäristön aiheuttama muuntelu
Kasveilta puuttuu kyky liikkua edullisemmille kasvupaikoille, joten yksilöiden fenotyyppinen plastisuus, eli muovautumiskyky omaan ympäristöönsä on eläimiä voimakkaampaa. Ympäristön aiheuttama muuntelu auttaa yksilöä ympäristön nopeiden muutosten yli.

23 VASTAUS: 6. Valkoapilan syanidipitoisuus
Syanidipitoisuus on korkeampi kylmemmillä kasvupaikoilla pohjoisessa ja vuoristossa (Alpit). Valkoapilan levinneisyysalue kattaa koko Euroopan. Vaikka (suuntaava)valinta suosii korkeampia syanidipitoisuuksia kylmemmissä ilmastoissa, jatkuu geenivirta vierekkäisten populaatioiden välillä. Geenivirta tasoittaa lähekkäisten osapopulaatioiden ominaisuuksien eroavaisuuksia enemmän kuin kauimmaisten osapopulaatioiden ominaisuuksia – syntyy kliini. Alue A on ympäristöä kylmempää vuoristoseutua, jossa voi olla paikallisia eristyneitä populaatioita.

24 VASTAUS: 7 Kettujen ominaisuudet
Siirryttäessä Saharasta pohjoiseen kettujen ulkonevat ruumiin osat kuten jalat ja korvat lyhenevät, ruumiin koko kasvaa ja turkista tulee tuuheampi lämmönhukan estämiseksi. Vuodenaikojen kierron takia pohjoisen ketuilla on eriväriset ja vahvuiset talvi- ja kesäturkit sekä vuodenaikoihin sopivimmat lisääntymisajat. Saharan aavikkoketut liikkuvat enemmän pimeässä kuin pohjoiset sukulaiset.

25 Kuvat

26 Muuntelu

27 Pituus

28 Kotihiiri

29 Männyt

30 Siankärsämö

31 Valkoapila