WYKÅADY ZOOLOGII
WYKÅADY ZOOLOGII
WYKÅADY ZOOLOGII
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
WYKŁADY <strong>ZOOLOGII</strong><br />
dla 1. roku<br />
Jerzy Dzik<br />
Instytut Paleobiologii PAN<br />
Instytut Zoologii UW<br />
Warszawa 2006
Copyright statement<br />
This presentation has been prepared for a university<br />
lecture, thus for a non-profit activity. Pictures included,<br />
modified to various degree, have been copied from the<br />
internet and literature without indicating the original<br />
source, which is frequently difficult to trace. Whoever<br />
finds her/his rights violated, is kindly requested to notify<br />
the author (dzik@twarda.pan.pl); ; the questioned picture<br />
will be immediately withdrawn.<br />
Unlimited use of the slides in teaching is welcomed<br />
provided that the user takes full responsibility for it.
EGZAMIN<br />
z zoologii<br />
www.biol.uw.edu.pl/zoology<br />
dzik@twarda.pan.pl<br />
egzamin pisemny 2 lutego 2007 roku, g. 12.15<br />
Miecznikowa, sala 9B<br />
zakres na stronie internetowej Zakładu Zoologii<br />
pytania typu: Dlaczego [coś] jest [takie a nie inne]? czy<br />
Skąd wiadomo, że [jakaś interpretacja] jest prawdziwa?<br />
konsultacje w poniedziałki w Zakładzie: Banacha 2, 2. piętro
JAK SIĘ UCZYĆ<br />
zoologii do egzaminu?<br />
wielkość czcionki prezentacji wyznacza<br />
hierarchię ważności<br />
informacje w ramce są do zrozumienia<br />
(i zapamiętania)<br />
uczyć się najłatwiej konfrontując notatki<br />
z międzynarodowymi źródłami wiedzy<br />
polskie nazewnictwo zwyczajowe do tego<br />
nie wystarcza
Wykład 1.<br />
KRÓLESTWA ORGANIZMÓW<br />
Jerzy Dzik<br />
Instytut Paleobiologii PAN<br />
Instytut Zoologii UW<br />
Warszawa 2006
ZOOLOGIA<br />
to nauka o zwierzętach<br />
nie każda wiedza o zwierzętach jest nauką<br />
nauka jest sposobem opisu świata, który wymaga<br />
oszczędności metodologicznej (brzytwa Ockhama)<br />
oraz<br />
testowalności (falsyfikowalności) twierdzeń
ZWIERZĘ<br />
ujęcie tradycyjne<br />
popularne pojmowanie zwierząt: organizmy<br />
cudzożywne zdolne do ruchu<br />
tradycyjnie w kursie zoologii umieszcza się więc<br />
niektóre pierwotniaki ale<br />
jest wiele niezależnie powstałych grup takich<br />
organizmów<br />
nie wszystkie zwierzęta są zdolne do ruchu, niektóre<br />
są samożywne
ZWIERZĘ<br />
ujęcie ścisłe<br />
tradycyjne królestwo zwierzęt polifiletyczne<br />
możliwa naukowa koncepcja świata zwierząt:<br />
organizmy wielokomórkowe wytwarzające kolagenową<br />
substancję międzykomórkową<br />
wywodzą się z przodka o takich cechach<br />
niektóre mogły zatracić część dawnych cech<br />
są grupą monofiletyczną („parafiletyczną”)
EWOLUCJA<br />
fundamentem biologii<br />
naukowe objaśnienie złożoności i różnorodności zwierząt<br />
wymaga odwołania do dwu aspektów ewolucji:<br />
inżynierskiego – jako skutek adaptacji funkcji do środowiska<br />
historycznego – jako skutek przypadkowych zaszłości
TEORIA DARWINA<br />
mechanizm zjawiska ewolucji<br />
Charles R. Darwin (1809-1882)<br />
jeśli na populację obiektów cechujących się<br />
losowo generowaną i ściśle dziedziczoną zmiennością<br />
działa selekcja, to w kolejnych pokoleniach<br />
odpowiednio zmienia się rozkład zmienności<br />
istotą życia jest zdolność do ewolucji
WNIOSKOWANIE<br />
o przebiegu ewolucji<br />
jest związek między odmiennością a czasem rozbieżnej<br />
ewolucji<br />
fenetyka: podobieństwo organizmów (liczba<br />
wspólnych cech) jest wyrazem ewolucyjnej bliskości<br />
kladystyka: rozprzestrzenienie cech jest przejawem ich<br />
ewolucyjnej dawności<br />
problem ziarnistości, obiektywności i równowartościowości cech
TESTOWANIE HIPOTEZ<br />
o przebiegu ewolucji<br />
różne źródła wiedzy powinny dawać taki sam obraz<br />
ewolucji (kongruencja)<br />
skoro jest związek między czasem a odmiennością to<br />
anatomia organizmów kopalnych jest bliższa<br />
przodkom stosownie do wieku geologicznego
WSPÓLNOTA POCHODZENIA<br />
dzisiejszych organizmów<br />
procesy życiowe odbywają się dziś wyłącznie<br />
wewnątrz lipidowej błony (komórki)<br />
katalizują je enzymy<br />
ich struktura odczytywana jest z mRNA<br />
dziedziczną informację przechowuje DNA<br />
wszystkie organizmy posługują się takim samym<br />
(prawie) kodem genetycznym
OSTATNI WSPÓLNY PRZODEK<br />
dzisiejszych organizmów<br />
0,8 mld lat<br />
był złożoną komórką<br />
translacja nie była oddzielona<br />
przestrzennie od transkrypcji<br />
być może miał podwójną błonę<br />
komórkową (gramujemny) i<br />
peptydoglikanową ściankę<br />
być może był zdolny do fotolizy<br />
wody i wiązania azotu<br />
sinice mogą być najbliższymi<br />
jego potomkami<br />
2 mld lat<br />
Cyanobacteria
BAKTERIE<br />
cechy pierwotne<br />
„tylakoidy”<br />
Nitrosococcus<br />
DNA<br />
Bacillus<br />
Planctomyces<br />
komórki bakterii mogą mieć oddziały<br />
translacja nieoddzielona od trankrypcji<br />
nie ma więc intronów<br />
ani odmienności chromosomów<br />
nukleoid
BACTERIA<br />
BAKTERIE<br />
cechy swoiste<br />
Escherichia<br />
rzęski<br />
flagellinowe rzęski z<br />
rotorem wyłączne<br />
nierozciągliwa<br />
peptydoglikanowa<br />
ścianka wymusza<br />
kształt pałeczki<br />
brak zewnętrznej<br />
błony wtórny<br />
przystosowania do<br />
skrajnych warunków<br />
(np. archeobakterie)<br />
Posibacteria<br />
Negibacteria<br />
rotor<br />
rzęski<br />
Salmonella
DRZEWO RODOWE<br />
organizmów<br />
Prokaryota – pierwotnie podwójna<br />
błona i peptydoglikanowa ścianka<br />
Eukaryota – cytoszkielet,<br />
zróżnicowanie chromosomów,<br />
rozdzielenie translacji (reticulum(<br />
reticulum)<br />
od transkrypcji (jądro – introny)
CYTOSZKIELET<br />
eukariotów<br />
FtsZ<br />
mikrotubule z tubuliny<br />
homologicznej<br />
bakteryjnemu białku FtsZ<br />
ale nie flagellinie<br />
zginane dzięki dyneinie<br />
filamenty pośrednie o<br />
homologicznej centralnej<br />
części (keratyna,<br />
wimentyna, lamina etc.)<br />
włókna kurczliwe<br />
(miozyna i aktyna)<br />
wić<br />
włókna cytoszkieletu<br />
mikrotubula<br />
tubulina<br />
dyneina
GENEZA EUKARYOTA<br />
a mitoza<br />
mitoza<br />
identyczne chromosomy bakterii mogą być<br />
rozdzielane przypadkowo<br />
cytoszkielet zapewnia rozdział wzdłuż mikrotubul<br />
wrzeciona podziałowego<br />
dzięki mitozie chromosomy mogą się różnić<br />
precyzyjny rozdział ustalonych zestawów<br />
chromosomów umożliwia ich rozbieżną ewolucję
SYMBIOTYCZNE<br />
pochodzenie organelli<br />
autonomia genetyczna<br />
chloroplastów i mitochondriów może być oznaką<br />
symbiotycznego pochodzenia ale<br />
możliwa też rozbieżna ewolucja odcinków genomu wewnątrz<br />
jednej komórki<br />
liczne geny mitochondriów i chloroplastów w jądrze<br />
chloroplasty są monofiletyczne – jeśli symbioza, to tylko raz
RHODOPHYTA<br />
KRASNOROSTY<br />
Bangiomorpha<br />
1,2 mld lat<br />
najstarsze rozpoznawalne eukarioty<br />
chloroplasty mają tylko<br />
chlorofil a i fikobilisomy na<br />
tylakoidach (jak sinice)<br />
nawet komórki płciowe bez wici<br />
celulozowa ściana komórkowa<br />
są najdawniejszymi<br />
organizmami jądrowymi<br />
organizacja plechowa powstała<br />
niezależnie od innych glonów
EUKARYOTA<br />
wczesna ewolucja<br />
<br />
<br />
<br />
przodek wszystkich<br />
dzisiejszych<br />
eukariotów miał<br />
mitochondria i płeć<br />
być może powstanie<br />
wici późniejsze od<br />
krasnorostów<br />
może chloroplasty<br />
są symbiontami<br />
sinice są przodkami chloroplastów a może i samych eukariotów
kompleks synaptonemalny<br />
GENEZA PŁCI<br />
i mejozy<br />
płeć nie daje doraźnych korzyści i nie służy<br />
rozmnażaniu!<br />
zwiększa jedynie różnorodność genetyczną<br />
(crossing over) ) wzmagając ewolucję<br />
wymaga rozpoznawania chemicznych sygnałów<br />
komórek obcych ale nie do zjadania<br />
konieczna okresowa redukcja liczby chromosomów<br />
– mejoza
GATUNEK<br />
biologiczny<br />
zespół populacji zdolnych do krzyżowania<br />
ale oddzielonych barierą rozrodczą<br />
jedyna jednostka obiektywna taksonomii –<br />
możliwy test krzyżowania<br />
podgatunek oddzielony barierą geograficzną<br />
bariery inicjują rozbieżną ewolucję ę anatomii<br />
gatunki bezpłciowe są arbitralne
łuski<br />
WICIOWCE<br />
pochodzenie<br />
0,7 mld lat<br />
wspólny przodek miał łuski również na wici<br />
(homologiczne mastigonemom; z aparatu Golgiego)<br />
dzisiejsze wiciowce są w rozmaity sposób<br />
wyspecjalizowane<br />
duplikacja genów i rozbieżna ewolucja chlorofilu<br />
wewnątrz chloroplastu a także między gatunkami<br />
obok chlorofilu a chlorofil c (bruzdnice i<br />
złotowiciowce) lub b (eugleny i zielenice)
PRASINOPHYCEAE<br />
ZIELONE<br />
wiciowce<br />
<br />
<br />
<br />
chlorofil b obok a (jak eugleny),<br />
podwójna błona chloroplastów<br />
dwie wici z łuskami na powierzchni<br />
tubularne cristae mitochondriów<br />
łuski Mesostigma<br />
budowa mitochondriów ważną cechą<br />
mitochodrium zielonego wiciowca Pteromonas<br />
dyskowate cristae Euglena<br />
lamellarne choanoflagellata Stephanoeca
CHLOROPHYTA<br />
ZIELENICE<br />
funkcjonowanie wici<br />
<br />
<br />
rozbieżna ewolucja<br />
działania aparatu<br />
lokomotorycznego<br />
przednia i tylna wić<br />
mogą mieć różne<br />
funkcje
CHAROPHYCEAE<br />
RAMIENICE<br />
a pochodzenie roślin lądowych<br />
Klebsormidium<br />
wątrobowiec<br />
Notothylas<br />
widliczka<br />
Selaginella<br />
fragmoplast – nowa ściana<br />
od centrum komórki<br />
plemniki z osiowym<br />
szkieletem mikrotubularnym<br />
wyłączne dla paprotników,<br />
wątrobowców i ramienic<br />
podobny szkielet u euglen<br />
ramienica<br />
Nitella
Change language