Evolutionär ekologi Flashcards

1
Q

Vad är skillnaden på genotyp och fenotyp?

A

Genotyp - den genetiska uppsättningen hos en individ.
Fenotyp - individens egenskaper, en funktion av genotyp och miljö, alltså det som “syns” utåt.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad är definitionen av naturlig selektion?

A

Naturlig selektion innebär att de individer som har den fenotyp som är bäst anpassad till den rådande miljön överlever i störst utsträckning och därav förs de “gynnsamma” generna vidare till nästa generation i störst utsträckning. Med antra ord så gör naturlig selektion så att de individer med vissa egenskaper (fenotyp) har ökad överlevnad och reproduktion. Selektion = ett samband mellan fenotyp och fitness.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Vilka tre villkor måste uppfyllas för att evolution till följd av naturligt urval ska kunna ske?

A
  1. Fenotypisk variation (polymorfism eller skillnad i kvantitativa karaktärer)
  2. Samband mellan fenotyp och fitness (att vissa fenotyper har en bättre fitness än andra)
  3. Ärftlighet (heritabilitet)

Det är alltså en fråga om både slumpmässiga processer (tex mutationer) och selektion.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Vad menas med sexuell selektion?

A

Sexuell selektion tittar bara på parningsframgång. Sexuell selektion innebär att man kan ha egenskaper/fenotyp som gör deras reproduktionsframgång större men kan ge negativa konsekvenser på individens överlevnad, tex hanliga påfåglar som är “attraktiva” med stora färggranna stjärtar vilket i sin tur gör dem synliga och sämre på att fly från predatorer/leva.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad innebär artificiell selektion?

A

Artificiell selektion innebär att vi människor väljer ut karaktärsdrag/fenotyper som vi anser är gynnsamma och bygger nästa generation på dem, vilket gör att vi förändrar genpoolen så att de drag vi vill ha är mer vanligt förekommande.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vad innebär begreppet adaptation?

A

Adaptation innebär att gynnsamma egenskaper/genvarianter ackumuleras i en population om de beror på genetiska skillnader, eftersom individer som har de egenskaperna har bäst fitness (bäst överlevnad och reproduktionsframgång).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vad är skillnaden på absolut och relativ fitness?

A

Absolut fitness innebär det faktiska antalet avkommor en individ får, relativ fitness innebär hur många avkommor en individ får i relation till resterande populationen. Relativ fitness är det som avgör utfallet av selektion.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Vad menas med “Polygenisk karaktär”?

A

Karaktärsdrag som påverkas av flera olika alleler, oftast kvantitativa karaktärer som tex längd hos människor.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Förklara begreppet “pleiotropi”.

A

Pleiotropi innebär att en gen/allel har ett inflytande/effekt på flera egenskaper.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vad menas med “epistatiska interaktioner”?

A

Att effekten av en gen/allel ges av en annan allel/lokus.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vilka fyra faktorer påverkar en populations genetiska sammansättning?

A
  • Selektion: Kan leda till artbildning genom att selektionen drivs åt olika håll pga flera gynnsamma geno/fenotyper.
  • Genetisk drift (små populationer): ett fenomen som kan uppstå om små populationer isoleras. De har då en begränsad genpool. Kan leda till inavelsdepression (ackumulering av skadliga gener).
  • Genflöde: Utbyte av genetiskt material mellan populationer, vilket minskar ackumulering av skadliga gener.
  • Mutationer: sker slumpmässigt och de flesta är skadliga, men vissa kan öka fitness och ackumuleras i populationen.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Förklara kort vad genetisk drift är och vad som kan orsaka det?

A

Genetisk drift innebär att en population får en begränsad genpool att byggas upp ifrån. Tek kan bero på tex founder effect, att en liten grupp blir isolerad, eller flaskhalseffekter, tex att populationen varierar kraftigt i antal i cykler. Störst påverkan i små populationer.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Vad kännetecknar riktad, stabiliserande och disruptiv selektion?

A
  • Riktad selektion innebär att en sida av en kontinuerlig fenotyp ger ökad fitness, vilket gör att populationens medelvärde av den fenotypen rör sig mot den sidan. Tex ökad längd ger högre fitness så kommer variationen inom populationen att förskjutas åt det hållet. Linjärt samband mellan fenotyp och fitness.
  • Stabiliserande selektion innebär att intermediären av en kontinuerlig fenotyp ger högst fitness, vilket leder till att variationen inom populationen kommer att minska runt och koncentreras vid den intermediära fenotypen.
  • Disruptiv selektion innebär att två olika fenotyper ger hög fitness, vilket gör att populationens variation koncentreras runt båda dessa fenotyper.

Ger alltså olika effekt på avkommegenerationen!

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Selektion kan vara frekvensberoende, vad innebär positiv vs negativ frekvensberoende selektion?

A

Positiv frekvensberoende selektion: Ju vanligare egenskapen är, desto högre fitness ger den. Tex mimikry, ju fler som har samma varningsfärger desto mindre risk att bli uppäten.

Negativ frekvensberoende selektion: Ju vanligare allel, desto lägre fitness ger den. Tex könskvot, om alla blir hanar blir det svårare att föröka sig. Eller självinkompatibilitetstyper hos växter, som då inte kan para sig med så många andra.

Negativ frekvensberoende selektion har förmodligen en viktig funktion: upprätthållande av genetisk variation!

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Ge exempel på två abiotiska och två biotiska miljöfaktorer som kan påverka selektion.

A

Biotiska
- Konkurrenter
- Predatorer
- Parasiter
- Mutualister
Abiotiska
- Syretillgång/koldioxid
- Klimat
- Näringstillgång

Det finns alltså många faktorer som kan påverka/orsaka selektion, och det behövs variation inom populationer för att de ska kunna ha en påverkan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vad är reciprok transplanering, hur gör man det och vad testar man med det?

A

Reciprok transplantering är en metod som används för att studera om individer inom en art är lokalt anpassade. Man utför en reciprok transplantering genom att man tar individer av samma art från kontrasterande miljöer och planterar dem i den motsatta miljön och sedan undersöker framgång. Om individer har bättre relativ framgång endast i sin hemmiljö är de lokalt anpassade, har individer från en population bättre framgång i båda har den formen bättre generell anpassning, och skulle ta över i den andra miljön om den spreds dit. Man tittar alltså på om skillnader mellan populationer är genetiskt grundade (ny art på gång kanske?)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Redogör för de tre mekanismerna som leder till artbildning.

A

a) Ekologi — skillnader i habitat: dotterpopulationer kan formas av skillnader/anpassningar till olika habitat som gör de så olika att de börjar bli separata arter.
b) Parningspreferenser: Om parningspreferenserna inom arten drivs åt två olika håll kan det tillslut leda till olika arter.
c) Hybridsterilitet: Inneboende genetiska egenskaper inuti populationen tillsammans med olika parningspreferens kan göra att genomen utvecklas åt så olika håll att avkommor med föräldrar från vardera av populationerna blir steril.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Artbildning kan vara allopatrisk eller sympatrisk, vad innebär dessa begrepp?

A

Allopatrisk artbildning innebär att artbildning kommer som en följd av att en population isoleras geografiskt, så att inget genutbyte kan ske, vilket kan leda till att subpopulationerna utvecklas åt olika håll.

Sympatisk artbildning innebär att artbildning kan uppstå utan geografisk isolering, mer för att olika subpopulationer upptar olika nischer/habitat och anpassas olika.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Vad är fenotypisk plasticitet?

A

Fenotypisk plasticitet innebär att fenotypen kan förändras som svar på pålitliga miljösignaler, och därmed ge bättre förmåga att klara av den nya miljön. Fördelaktigt i en heterogen miljö, tex försvarsmekanismer, förändrad morfologi eller fysiologiska förändringar som svar på tex vattenbrist, ger ofta bäst fitness. Kan vara reversibelt eller inte och har så klart energimässiga kostnader.

Fixerad fenotyp innebär att man inte har förmåga att ändra fenotyp och detta skulle bara vara gynnsamt i en homogen miljö, vilket inte är så vanligt på vår lilla planet.

20
Q

Vad menas med raktionsnorm?

A

Rektionsnorm innebär en fenotyp hos
en given genotyp i olika miljöer, alltså hur majoriteten i en population ser ut/beter sig i en given miljö.

21
Q

Ge ett exempel på fenotypisk plasticitet och hur det yttrar sig.

A

Tex mikroorganismen daphnia som växer sig större när predation avkänns, vilket gör den svårare att äta - bättre överlevnad. Dock har ofta även predatorerna fenotypisk plasticitet så de kan växa större munnar, vilekt gör att daphnia får bäst fitness om de är små. Olika egenskaper är bra i olika miljöer/sammanhang!

22
Q

Vad menas med begreppet livshistoria? och vad använder vi livshistoriemodellering till?

A

Begreppet livshistoria används för att beskriva en organisms liv, och inkluderar tillväxtmönster, utvecklingsstadier, reproduktion och överlevnad. Tex:
– Juvenila periodens längd
– Fekunditet/Antal avkommor
– Avkommestorlek
– Antal reproduktionstillfällen
– Livslängd
– Fenologi (exvis blomstart, äckningstidpunkt)
– Metamorfoser

Livshistoriemodellering används bl.a. för att göra predikationer för hur det kommer att se ut i framtiden och identifiera vart insatser behövs i konservation.

23
Q

Vad är skillanden på semelpara och iteropara organismer?

A

Semelpara organismer förökar sig endast en gång under sin livscykel. De kan ha stor variation i livslängd, så de kan vara ettåriga eller fleråriga och visar också en stor variation i övrig livshistoria.

Iteropara organismer reproducerar sig flera gånger under sin livscykel. Vissa reproducerar sig flera gånger per säsong/år och vissa har längre perioder emellan reproduktion. Stor variation i saker som mängd avkommor per kull/reproduktionstillfälle och avkommestorlek.

24
Q

“Trade offs” är centralt inom livshistoria, vad menas med det? Ge exempel!

A

Eftersom resurser alltid är begränsade har olika stategier för att maximera fitness utvecklats, men det kräver också avvägningar i hur en organism allokerar resurserna. Det vore så klart bäst att föda en massor av stora ungar med hög överlevnadschans som alla hade obegränsat med mat, men det är inte möjligt med begränsade resurser. Några vanliga trade offs är:
- antal avkommor vs avkommestorlek. eftersom moderns storlek är begränsad behövs en avvägning här, antingen får man många små avkommor med låg individuell överlevnad men eftersom man har så många kan en relativt stor andel överleva. Man kan istället satsa på få, större avkommor med högre individuell övelevnadschans men andelen som klarar sig kanske är lägre.

25
Q

Ge två andra vanliga exempel på trade offs inom livshistorieteorin.

A
  1. trade off mellan avkommeproduktion och förälderns överlevnad: Om en individ lägger extremt mycket energi på avkommeproduktion kommer den inte överleva efteråt, vilket ger stor chans att avkomman överlever men endast ett tillfälle. Om föräldern istället lägger måttligt med energi på avkommeproduktion och vårdnad kan den överleva och dels reproduceras igen och dels ta hand om avkomman för att öka dess överlevnadschanser.
  2. trade off mellan tillväxt och överlevnad. Tex om en population är utsatt för predation tillväxer dem snabbt för att “hinna” reproducera sig innan de dör, men får då mindre avkomma, om de inte är utsatta för predation kan de tillväxa längre
26
Q

Mortalitetsregimen påverkar evolution av
livshistoriekaraktärer, vad innebär begreppet och hur påverkar det?

A

Mortalitetsregim = hur överlevnadschans varierar med faktorer som ålder, storlek, tidpunkt under säsongen. Organismer som effektiviserar reproduktion kommer ha högst fitness, så det kommer att påverka genpoolen i nästa generation. Anpassning över tid.

27
Q

Varför är det vanligt att livshistoriekaraktärer ofta är positivt snarare än negativt korrelerade i naturliga populationer?

A

En individs status handlar inte bara om genetik utan också vilket habitat de lever i, det är en miljöbetingad variation som ger att vissa får högre tillväxt och reproduktion, inte genetisk!

28
Q

Även tydligt skiljda livshistoriestrategier beror av trade offs, hur ser det ut för växter?

A

För växter brukar man prata om Grimes’ tirangel, som menar att växter är anpassade för att hantera en av tre typer av vanliga utmaningar väldigt bra, och på så sätt bli konkurrenskraftiga i den nischen. Skulle bli för energimässigt konstsamt att kunna klara av alla tre: Stress (tex vattenbrist), störningar (tex brand) eller konkurrens.

29
Q

Man pratar ibland om snabb vs långsam livshistoriestrategi, vad menas?

A

Generellt så ligger organismer närmre någon av dessa extremer, så långsamma har ett långt liv, långsam utveckling, långsam reproduktion, där alla delar behöver vara vara långsamma för att det ska gå ihop. Samma gäller för de snabba: kort liv, snabb utveckling och snapp reproduktion. Detta ligger i linje med allokering av resurser, går bara ihop så, inte riktigt ett aktivt val.

30
Q

Hur ser sambandet ut mellan ålder vid första reproduktion och adult överlevnad?

A

Ju högre överlevnadschansen är, desto senare i livscykeln sker könsmognad. Detta för att längre juvenil fas ger mer utrymme för tillväxt och ju större organismen är vid reproduktion desto större avkomma –> bättre överlevnadschans. Många arter kan detektera närvaro av predatorer me dkemoreceptorer och påskynda könsmognad, för att reproduktion över huvud taget ska kunna ske (trade off!!!!).

31
Q

Hur ser sambandet ut mellan åldrande och överlevnad?

A

Hög överlevnad –> selektion för bibehållen
reproduktiv kapacitet och fysiologiska funktioner. Tvärtom för låg överlevnad. Mortalitetsmönster styr alltså åldrande.

32
Q

Förklara skillnaderna mellan sexuell och asexuell förökning.

A

Sexuell reproduktion: Avkomma ärever DNA från båda föräldrar. Denna typ av förökning dominerar band både växter och djur och har många fördelar. Processen för sexuell reproduktion kan se väldigt annorlunda ut.

Asexuell reproduktion: Avkomma ärver endast DNA från en förälder, kan ske genom vegetativ förökning (klonal förökning) eller partenogenes (födsel från ett obefruktat ägg).

33
Q

Sexuell förökning har många fördelar men även stora kostnader, redogör för de fyra stora kostnaderna med sexuell förökning.

A
  • Könsorgan: mycket energi går åt att utveckla dem och de behöver vara kompatibla.
  • Söka och attrahera partner: Inom vissa djurgrupper går extremt mycket energi åt detta.
  • Parning: sexuellt överförda sjukdomar, ökad
    predationsrisk (särskilt om ena parten anses ha högre fitness med spektakulära/iögonfallande drag) , ökad risk för herbivori (tex vackra, iögonfallande blommor)
  • Transmissionskostnad (”cost of meiosis”)
    hos skildkönade organismer - eftersom avkomman bara får hälften av förälderns genom förloras en stor gel at det genetiska materialet.
34
Q

Motivera varför det skulle vara fördelaktigt med sexuell reproduktion.

A
  • Motverkar ackumulering av skadliga
    mutationer (rekombination under meios) i populationen (men det spelar egentligen ingen roll på individnivå).
  • Genetisk variation i avkomma en fördel i
    föränderlig miljö.
  • Specifikt ökar förmåga motstå snabb
    evolution hos patogener och parasiter –
    ”Red-Queen hypothesis” (en hypotes om att arter behöver “springa”/förändras för att fortsätta hålla sig på samma plats i ekosystemet)
35
Q

Om det nu finns så mycket fördelar med sexuell reproduktion, varför förekommer då asexuell reproduktion?

A

Många organismer har asexuell reproduktion som en backup om de inte kan reproducera sig sexuellt (tex vid låg populationstäthet eller frånvaro av pollinatörer (växter)), väldigt fiffigt för att ändå säkerställa att generna förs vidare. I de flesta orgnismgrupper har asexuell förökning evolverat fram sent, och det ökar riskerna för utdöende generellt pga ackumulation av skadliga gener och sårbarhet för patogener etc. Samtidigt finns det arter som har reproducerat sig asexuellt i miljontals år så någonting gör de ju rätt!

36
Q

Vad är hemafroditism och under vilka premisser är det gynnsamt?

A

Hemafroditism innebär att en individ kan byta kön (sekvensiell hemafroditism) eller ha båda könen, antingen som tvåkönad eller monoik (olika delar av växten är olika kön). Hemafroditism kräver dels att skillnaderna mellan könen är små och inte kräver stora investeringar i extra strukturer för att vara gynnsam, och är bara gynnsam när vinsten av att vara tex hona överskrider förlusten över att inte vara hane.

Hermafroditism är särskilt sällsynt hos
arter med aktivt partnersök och vård
av avkomman.

37
Q

Vad är “selfing syndrome”?

A

Selfing syndrome är en beskrivning av morfologin som självbefruktande växter ofta har, pga resursallokering och fysisk effektivitet. Tex täta, små blommor vars han och honblommor mognar samtidigt för att underlätta befruktning, låg pollenproduktion, ingen lukt osv för att det inte behövs.

38
Q

Ge exempel på en anpassning hos växter som motverkar självbefruktning hos växter med två kön.

A

En vanlig anpassning är att han och honblommorna är tidsseparerade, tex att honorna mognar först och sedan väger hanblomman ner till honblommorna för att befrukta dem.

39
Q

Det finns många olika processer för könsbestämning i naturen, redogör kort för två olika.

A
  • Däggdjur och en del växter XX hona, XY hane (hona homozygot, hane heterozygot)
  • Fåglar ZW hona, ZZ hane (tvärtom från däggdjur)
  • Hos många reptiler bestäms avkommans kön av temperatur under äggutveckling
  • Hos bin, myror och steklar utvecklas befruktade ägg till honor, och obefruktade ägg till hanar (haplodiploidi)
  • Hos flera arter kan honan påverka könskvot hos avkomman (tex bidrottningen)
40
Q

Varför är könskvoten oftast 1:1 i naturen? Finns det undantag?

A

Detta kan förklaras med negativ frekvensberoende selektion, om du har tex 100 hanar och en hona i en pop blir fitnessen låg för många hanar men hög för honan som kan bara sig med många fler.

Det finns såklart undantag, där arter har en skev könskvot. Ett exempel på detta är hos fikonsteklar där det finns så kallad local mate competition. Om det bara är få hanar kan de fertilisera flera honor vilket leder till fler avkommor än om det var 1:1.

41
Q

Vilka tre olika typer av parningssystem finns?

A
  • Promiskuöst: inget parband och ofta stor variation i hanarnas parningsframgång (det vanligaste i naturen).
  • Monogami: Könen ofta väldigt lika i utseende och investerar ungefär lika mycket i avkomman. Kan vara ihop för livet eller oftast tills avkomman är stor nog att klara sig själv. Sociala par behöver inte alltid vara genetiskt monogama, utan kan reproducera sig även utanför paret (EPC) -> mer genetisk variation i avkomma för honan och fler avkommor för hanen (win-win)
  • Polygami: Antingen en hane som parar sig med många honor, en hona som parar sig med många hanar eller att både hona och hane parar sig med flera.
42
Q

Hur kan sexuell selektion leda till könsdimorfism?

A

Sexuell selektion innebär selektion för egenskaper som ökar tillgång till och
kvalitet hos partners, och oftast ligger valet hos honan (troligen för att hon investerar mest i avkomman). Detta ger hane-hane konkurrens som kan leda till extrema fenotyper, inte lika vanligt hos honor eftersom de inte behöver attrahera så mycket och behöver vara skyddade för att öka avkommeöverlevnad.

43
Q

Varför har könsdimorfims uppkommit?

A

Främst på grund av att livshistorierna mellan könen ofta skiljer sig. Hanars reproduktiva framgång handlar främst om att sprida sig, så de kan lägga mycket energi på det. Eftersom honorna behöver investera mycket resurser i att producera frukt/barn/frön etc. kan de inte lägga lika mycket energi på spridning.

44
Q

Förklara varför vi har stor hona/liten hane hos många arter och stor hane/liten hona hos andra.

A

Stor hona/liten hane är vanligt när hanen endast behövs för att bistå genetiskt material, selektion för hög fekunditet -> stor hona kan producera fler avkommor.

Liten hona/stor hane vanligt när territorialitet kommer in i bilden, att hanens fitness avgörs av hur väl han kan skydda sitt terriotorium/behöver slåss för att hålla territorium. Därav vanligt med “vapenstrukturer” hos hanarna, som horn.

45
Q

Vilka principer kan leda till extrema fall av konsdimorfism hos arter?

A
  1. “Runaway sexuell selection” – fixerade
    preferenser leder till extrema fenotyper.
  2. Handikapprincipen – sekundära könskaraktärer visar på hanens kvalitet, han är framgångsrik trots de ‘onödiga’ kostsamma karaktärerna.