historia życia na ziemi - igib :: root pl...„ontogeneza to skrócona filogeneza” ernst haeckel...
TRANSCRIPT
![Page 1: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/1.jpg)
Historia życia na ziemi
Powstanie komórek eukariotycznych
![Page 2: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/2.jpg)
Powstanie komórek eukariotycznych
2
Podobieństwa i różnice ilościowe
Różny stopień skomplikowania
Możliwe do wytłumaczenia przez zachodzenie
stopniowych zmian
Copyright © Pearson Education, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
Różnice jakościowe Teoria chimery
Endosymbioza
Podstawowe różnice Jądro
Organelle
![Page 3: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/3.jpg)
Komórki prokariotyczne i eukariotyczne
3
Cecha Eukaryota Prokaryota
Jądro Jest Brak
Chromosomy Liczne, rozbudowane Często jeden, liczne plazmidy
Typ komórkowy Wielo- i jednokomórkowy Jednokomórkowy (wyjątek sinice)
Rybosomy Duże Małe
Rekombinacja genetyczna Mejoza i fuzja gamet Rzadka, jednokierunkowa
Cytoszkielet Rozbudowany Szczątkowy
Mikrotubule Obecne Nieobecne lub rzadkie
Podział komórkowy Mitoza i podział Podział
Aparat Golgiego Jest Brak
Retikulum endoplazmatyczne Obecne Brak
Chloroplasty i mitochondria Są Brak
Lizosomy i peroksysomy Są Brak
Wić Microskopowa, złożona budowa Submicroskopowa, jedna wiązka
Rozmiar komórki 10-100 um 1-10 um
![Page 4: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/4.jpg)
Powstanie komórek eukariotycznych
4
Jądro
Chromosomy zawierają znacznie więcej upakowanego misternie DNA
Wymaga to podziału DNA w trakcie skomplikowanego cyklu komórkowego
Pochodzenie, wraz z całym systemem błon, można wytłumaczyć stopniowymi zmianami
Proponowano pochodzenie endosymbiotyczne
http://palmer-dna-tech-project-012.wikispaces.com/Ariana+Arampatzis
![Page 5: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/5.jpg)
Powstanie komórek eukariotycznych
5
Nie ma typowej komórki eukariotycznej
Wić występuje u większości eukariontów
Endosymbioza
tłumaczy dobrze
powstanie chloroplastów i mitochondriów
Niektóre inne
organelle od nich pochodzą
Komórka zwierzęca
Copyright © Pearson Education, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
![Page 6: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/6.jpg)
Teoria endosymbiozy
6
Konstantin Mierieżkowski 1905
Lynn Margulis 1967
Rozwinięta teoria endosymbiozy
Chloroplasty, mitochondria i wici
pochodzą od bakterii
Podobnie jak poprzednie wersje, teoria z
trudem uzyskała uznanie
Najsilniejsze dowody dotyczą
chloroplastów i mitochondriów
Była wyznawczynią innej,
kontrowersyjnej teorii Gai
![Page 7: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/7.jpg)
Archaeplastida
7
Rośliny zielone (zielenice i
rośliny wyższe), czerwone
(krasnorosty) i sine
(glaukofity)
Powstały w wyniku
pierwotnej endosymbiozy
copyright © DW Freshwater
![Page 8: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/8.jpg)
Archaeplastida –największe drzewo na świecie
8
![Page 9: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/9.jpg)
Endosymbioza
9
Silne dowody na endosymbio-
tyczne pochodzenie
chloroplastów i mitochondriów
Nieskuteczna fagocytoza
Pierwotna endosymbioza
chloroplastów (sinice)
Glaukofity mają najmniej
zredukowany genom
chloroplastowy
Mitochondria pochodzą od
proteobakterii
![Page 10: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/10.jpg)
Pochodzenie chloroplastów
Charles F. Delwiche (1999) American Naturalist 154:S164–S177.
mitochondriumsinica
Linia zielona Linia czerwona
Endosymbioza
pierwotna – powstanie glonów zielonych i krasnorostów
drugorzędowa i trzeciorzędowa
![Page 11: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/11.jpg)
Endosymbioza
Patrick J. Keeling
Phil. Trans. R. Soc. B (2010) 365, 729-748
Wtórna
Eugleniny
Bruzdnice
Złotowiciowce
Brunatnice
Okrzemki
Kryptomonady
Trzeciorzędowa
Bruzdnice
![Page 12: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/12.jpg)
Endosymbioza - to nie koniec
Niektóre eukarionty(Archezoa) utraciły mitochondria lecz zachowały geny mitochondrialne
Inne (Euglenozoa i Alweolaty) utraciły chloroplasty lecz zachowały geny chloroplastowe
Geny wędrują między przedziałami komórkowymi
12 Charles F. Delwiche (1999) American Naturalist 154:S164–S177.
![Page 13: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/13.jpg)
Powstanie komórek eukariotycznych
13
Filogeneza Arystoteles – pierwsze próby klasyfikacji
Linneusz – rośliny i zwierzęta
Lamarck – koncepcja drzewa rodowego
Darwin – pierwsze opublikowane drzewo rodowe
Haeckel – pierwsze drzewo życia
Whittaker – pięć królestw (1969)
Fitch – filogenetyka molekularna
Woese – trzy domeny
Sześć supergrup Eukaryota
Avise – Filogeografia
Venter – Metagenomika
filogenomika – czasy współczesne, dwie domeny
![Page 14: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/14.jpg)
Drzewo życia
14
CharlesDarwin
1859
Origin of species
![Page 15: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/15.jpg)
Drzewo życia 1866
15
Ojciec filogenetyki - Haeckel
Autor terminów ekologia,
filogeneza, ontogeneza
Poglądy wykorzystane przez
Nazistów – rasizm, darwinizm
społeczny
„Polityka to
praktyczna
biologia”
„Ontogeneza
to skrócona
filogeneza”
![Page 16: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/16.jpg)
Ernst Haeckel – utalentowany rysownik
16
![Page 17: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/17.jpg)
Drzewo życia Walter Fitch 1967
17
Pierwsze drzewo
molekularne
Walter M. Fitch, Emanuel Margoliash Science, 155:279 (1967)
![Page 18: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/18.jpg)
Drzewo życia Carl Woese – 1977
18
Trzy domeny
Różnorodność
Eukaryota wynika
z różnorodności
pierwotniaków
Courtesy of UC Museum of Paleontology, www.ucmp.berkeley.edu
Człowiek
Agawa
Dwa pierwotniaki
![Page 19: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/19.jpg)
Trzy królestwa Archeanów
Duże podobieństwo do
bakterii
Euryarcheota
(słonolubne i
metanogenne)
Crenarcheota
(ciepłolubne)
Korarcheota,
początkowo
znane tylko z sekwencji
Courtesy of UC Museum of Paleontology, www.ucmp.berkeley.edu
![Page 20: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/20.jpg)
Niewidzialne
organizmy
Bintrim et al. (PNAS, 94, 1997) identyfikują nową gałąź Archaea na podstawie sekwencji 16S rDNA
Na pewno jest wiele nieznanych gatunków a nawet całych, wielkich, nie odkrytych jeszcze gałęzi
Cren-
archaeota
Eury-
archaeota
![Page 21: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/21.jpg)
Drzewo życia genu rRNA
21
Chloroplasty i mito-
chondria wywodzą
się z bakterii
Korona Eukaryota
Grzyby i zwierzęta są
blisko spokrewnione i
tworzą Opisthokonta
Dwie nowe grupy –
Alveolata i
Stramenophila
Sogin and Patterson 1995, zmienione
chloroplasty
mitochondria
http://tolweb.org
![Page 22: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/22.jpg)
Drzewo życia – Doolittle1999
22
Pięć królestw i trzy domeny
Archeany są najbliższymi krewnymi Eukarya
Mitochondria i chloroplasty (endosymbioza)
Archezoa
Jeśli istniały to wymarły
Doolittle, Science 284, 2124
(1999)
![Page 23: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/23.jpg)
Rzadkie Zdarzenia (Rare Genomic Events)
Duplikacje genów i
sygnaturowe „indele”
mogą pomóc w
rozwiązaniu trudnych
kwestii filogenetycznych
Insercja w genie EF1- a
definiuje Opisthokonta
Fuzja genów DHFR i
TS łączy Bikonta
Stechmann, Cavalier-Smith Science 297:89 (2002)
![Page 24: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/24.jpg)
Drzewo życia Cavalier-Smith, 2005
24
Dane
molekularne,
ultrastrukturalne
i paleontologiczne
Annals of Botany 2005 95:147-175 Copyright restrictions may apply.
![Page 25: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/25.jpg)
Wspólny
przodek
?
Eukaryota
25
Sześć linii ewolucyjnych
Amoebozoa i Opisthokonta (grzyby, zwierzęta i ich
najbliżsi krewni), Bikonta
Rhizaria i Excavata
tworzą grupy siostrzane
Postulowano wspólną grupę dla Archaeplastida Chromalveolata
Korzeń być może między Bikonta i Unikonta
![Page 26: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/26.jpg)
Filo-
genomika
Ciccarelli et al (2006)
Science 311, 1283
Drzewa oparte
na zestawach
genów
powtarzalnych
we wszystkich
poznanych
sekwencjach
pełnych
genomów
![Page 27: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/27.jpg)
Drzewo życia – 2012
Journal of Eukaryotic Microbiology Volume 59, Issue 5, pages 429-514, 28 SEP 2012 DOI: 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.xhttp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x/full#jeu644-fig-0001
SAR
Stramenopila
Alveolata
Rhizaria
27
![Page 28: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/28.jpg)
Stramenopile
28
Okrzemki
Lęgniowce
ZłotowiciowceBrunatnice
![Page 29: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/29.jpg)
Choanoflagellata
Myxozoa
Henneguya
My opistokonty
![Page 30: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/30.jpg)
Metagenomika – Craig Venter
30
![Page 31: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/31.jpg)
Dwie domeny
W myśl
współczesnych
poglądów
eukarionty mogą
być zagnieżdżone
w kladzie
archeanów a więc
stanowią z nimi
jeden klad i nie są
grupą dla nich
siostrzaną
31
Williams et al. Nature 504, 231-236 (2013)
![Page 32: Historia życia na ziemi - IGiB :: root pl...„Ontogeneza to skrócona filogeneza” Ernst Haeckel –utalentowany rysownik 16 Drzewo życia Walter Fitch 1967 17 Pierwsze drzewo molekularne](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022041902/5e6114a4f5d0582a1b779c39/html5/thumbnails/32.jpg)
Parafiletyczne Archeany
32
Williams et al. Nature 504, 231-236 (2013)