Az érintett területek
description
Transcript of Az érintett területek
![Page 1: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/2.jpg)
Az érintett területek
Evolúcióbiológia
FejlődésbiológiaEVO-DEVO
Genetika
Molekuláris biológia
Anatómia
![Page 3: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/4.jpg)
Szimmetriaviszonyok az állatok országában
Aszimmetrikusak: szivacsok (Porifera), korongállatkák (Placozoa)
Sugarasan (radiálisan) szimmetrikusak: csalánozók (Cnidaria), bordásmedúzák (Ctenophora)
Kétoldalian (bilaterálisan) szimmetrikusak: minden más állat
![Page 5: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/5.jpg)
Állatok országa
Álszövetesek alországa(aszimmetrikusak)
Szövetesek alországa
Sugaras szimmetriájúak tagozata
Kétoldalian szimmetrikusak tagozata
![Page 6: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/6.jpg)
Az aszimmetrikus állatok
szivacsok Placozoa
![Page 7: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/7.jpg)
Subr. Eumetazoa
Tagozat: Radiata I. Superph.: Coelenterata
Ph.: Cnidaria
Ph. Ctenophora
II. Superph.: Pseudocoelia (ál-testüregesek)Ph.: Platyhelminthes, Nemertini, Kamptozoa, Nematoda, Gastrotricha, Rotatoria, Nematomorpha, Kinorhyncha, Acanthocephala, Priapulida
Tagozat: Bilateria
Subdiv.: Archicoelomata
Subdiv.: Eucoelomata
Subdiv: Enterocoela
III. Superph.: Ph.: Mollusca
IV. Superph.: Gephyrea (elő -gyűrűsf.) Ph.: Sipunculida, Echiurida
V. Superph.: ArticulataPh.: Annelida, Onycophora, Tardigrada, Arthropoda,
VI. Superph.: Lophophorata (tapogatósok)Ph.: Tentaculata (Tapogatókoszorúsok)
VII. Superph.: Ph.: Pogonophora, Chaetognatha
VIII. Superph.: Deuterostomia Ph.: Hemichordata, Echinodermata Prochordata, Cephalochordata, Vertebrata
![Page 8: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/8.jpg)
A radiális szimmetria
![Page 9: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/9.jpg)
A kétoldali szimmetria
Kétoldali szimmetria: 38 recens állattörzsből 34a leírt élő fajok 99%-a
A kétoldali szimmetria rendkívül sikeres!
![Page 10: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/10.jpg)
A kétoldali szimmetria
Aszimmetria
1. Tengely; elülső hátulsó testvég; sugaras szimmetria(csalánozók)
2. Tengely: 1.-re merőleges;Az állatnak van háti és hasi oldala
3. tengely: 1. és 2. meghatározza, azokra merőleges;Jobb- bal oldal
A P
D
V
B
J
![Page 11: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/11.jpg)
A kétoldali szimmetria
![Page 12: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/12.jpg)
Az LCB
Last Common Ancestor of Bilaterians
![Page 13: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/13.jpg)
Az LCB rendszertani helye
Haeckel „biogenetikai Haeckel „biogenetikai alaptörvénye”alaptörvénye”
Az egyedfejlődés során a törzsfejlődés főbb lépései megismétlődnek.
Azaz: az egyedfejlődés a faj törzsfejlődésének az egyedfejlődés a faj törzsfejlődésének rövidített változata.rövidített változata.
Egy spekulatív megközelítés:
![Page 14: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/14.jpg)
Példa: az emlősök Példa: az emlősök egyedfejlődéseegyedfejlődése
„Kétéltű stádium”: kialakulnak a tüdők, vese mesonephros, később három üregű szív jelenik meg, hosszú farok jellemző
„Hal stádium”: agy, keringési rendszer kiválasztószerv (pronephros) halra jellemző,
„Hüllő stádium”: végtagok hüllőjellegűek, ivarszervek és bélcsatorna még nem különül el („kloáka”)
Emlős jellegek később alakulnak ki
Eltérések: pl. az emberi magzat farka a „hüllő stádiumban” rövidül meg (42-70. napon), az evolúció során viszont csak az emberszabásúak megjelenésekor.
![Page 15: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/15.jpg)
HaHa a „biogenetikai alaptörvény” érvényes, az egyedfejlődés korai stádiuma leképezi a törzsfejlődés korai stádiumát.
![Page 16: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/16.jpg)
A „biogenetikai alaptörvény” A „biogenetikai alaptörvény” kiterjesztésekiterjesztése
A „Blastaca”
A „Gastrea”Helytülővé vált
Csalánozók polip formája
Bilateria a csalánozókból
![Page 17: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/17.jpg)
Problémák a biogenetikai Problémák a biogenetikai törvénnyeltörvénnyel
Haeckel túláltalánosított: pl. az emlősök egyedfejlődésének több lépése egészen másképp zajlik, mint a lándzsahal esetében.
![Page 18: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/18.jpg)
Az embriók nem ismétlik a törzsfejlődést.Tehát: Az egyedfejlődésből a törzsfejlődésre ilyen módon nem következtethetünk.
![Page 19: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/20.jpg)
The dawn of bilaterian animals: the case of acoelomorph flatworms
Baguňá, J., Riutort, M.BioEssays, 26:1046-1057
![Page 21: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/21.jpg)
A bilaterális állatok főbb közös tulajdonságai
5. Kiterjedt Hox klaszter (min.7-8 gén)
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
6. Kifejlett agydúc
7. Kétnyílású bélcsatorna
8. Kiválasztó szervrendszer
9. szemek
10. testüregek
11. szelvényezettség
![Page 22: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/22.jpg)
1. Planuloid-acoeloid hipotézis
2. Archicoelomata hipotézis
![Page 23: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/23.jpg)
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
5. Kiterjedt Hox klaszter (7-8 gén)
6. Kifejlett agydúc
7. Kétnyílású bélcsatorna
8. Kiválasztó szervrendszer
9. szemek
10. testüregek
11. szelvényezettség
Planuloid-acoeloid hip.
Archicoelomata hip.
![Page 24: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/24.jpg)
A laposférgek helye a planuloid- acoeloid hipotézisben
A feltételezett egyszerű LCB laposféreg-szerű lény lehetett
2. A/P és D/V tengely
1. Kétoldali szimmetria
3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
![Page 25: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/25.jpg)
Problémák a planuloid- acoeloid hipotézissel kapcsolatban
Lehetséges, hogy a laposférgek egyszerű felépítése nem ősi, hanem levezetett, redukcióval jött létre
5. Kiterjedt Hox klaszter (7-8 gén)
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
6. Kifejlett agydúc
7. Kétnyílású bélcsatorna
8. Kiválasztó szervrendszer
9. szemek
10. testüregek
11. szelvényezettség
LCB
![Page 26: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/26.jpg)
A Hox gének
Kolineáris kifejeződés
Szervek pozícióját határozzák meg
Minden állatra jellemzőek
Számuk megváltozása nagyon nagy, általában törzs-szintű változás!Pl.: ember: 38 ecetmuslinca: 8
![Page 27: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/27.jpg)
A laposférgek Hox génjei
![Page 28: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/28.jpg)
5. Kiterjedt Hox klaszter (7-8 gén)
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
6. Kifejlett agydúc
7. Kétnyílású bélcsatorna
8. Kiválasztó szervrendszer
9. szemek
10. testüregek
11. szelvényezettség
LCB
![Page 29: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/29.jpg)
• A Lophotrochozoa csoportra jellemző a kétnyílású bélcsatorna, csak a laposférgekre nem
•Tehát a laposférgek egyszerűbb felépítése nem ősi, hanem egyszerűsödés, redukció következménye (?)
![Page 30: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/30.jpg)
A laposférgek, mint ősi bilatériák
1. A Hox gének száma túlzottan nagynak tűnik
2. Az egynyílású bélcsatorna valószínűleg visszafejlődés eredménye, nem ősi
3. Egyéb, pl.: a törzsfába nehezen illeszthetők
![Page 31: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/31.jpg)
A laposférgek
Monofiletikusak, avagy polifiletikusak-e?
Bizonyos külső jegyek alapján közeli rokonnak tűnnek
De:De: molekuláris analízis szerint polifiletikusak!
![Page 32: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/32.jpg)
A laposférgek származása
18S DNS –vizsgálat28S DNS-vizsgálatmtDNS vizsgálatHox gének szerveződése
polifiletikusak
![Page 33: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/33.jpg)
10 Hox gén
A laposférgek származása
4 Hox gén, ellentétben a többi laposféreggel!
Nem lehetnek közeli rokonok
![Page 34: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/35.jpg)
5. Kiterjedt Hox klaszter (7-8 gén)
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
6. Kifejlett agydúc
7. Kétnyílású bélcsatorna
8. Kiválasztó szervrendszer
9. szemek
10. testüregek
11. szelvényezettség
LCB
Az Acoelomorphák esetén mindkét probléma elhárul!*Csak 4 Hox gén*Nem közeli rokonok a kétnyílású bélcsatornával rendelkező állatokkal
![Page 36: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/37.jpg)
Az Acoelomorphák
• Mezoderma ősibb típusú
• Idegpályák radiális elrendeződése (többi laposféregnél hosszanti idegtörzsek)
• Protonefrídiumok hiánya (többi laposféregnél van!)
Csalánozókra planulalárvájára is jellemző!
![Page 38: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/38.jpg)
A planulalárva
![Page 39: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/39.jpg)
Az idegrendszer
![Page 40: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/40.jpg)
Az Acoelomorphák és a csalánozók
Az Acoelomorphák sok tekintetben hasonlóak a csalánozók planula lárvájához
-Bélcsatorna nincs-Idegrendszer radiális
-Kiválasztó szervek (protonefrídium) hiánya
-Hox gének alacsony száma
-Diopisthoporidae (Acoelomata csoport) szájnyílása a testvégen
![Page 41: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/41.jpg)
Az LCB
Az LCB valószínűleg
– kicsi– egyszerű felépítésű– másodlagos testüreg nélküli– szelvényezetlen– közvetlen fejlődésű (lárvaállapot nincs)
lehetett
![Page 42: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/42.jpg)
Az LCB
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely
3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
![Page 43: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/43.jpg)
5. Kiterjedt Hox klaszter (7-8 gén)
1. Kétoldali szimmteria
2. A/P és D/V tengely3. mezoderma
4. Idegrendszer elülső központtal
6. Kifejlett agydúc
7. Kétnyílású bélcsatorna
8. Kiválasztó szervrendszer
9. szemek
10. testüregek
11. szelvényezettség
![Page 44: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/44.jpg)
Az Acoelomorphák és a csalánozók
A planula lárva radiálisan szimmetrikus
Helytülővé vált
Második testtengely
Bilaterális szimmetria
![Page 45: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/45.jpg)
Elsődleges:A/P tengely
Elsődleges:D/V tengely
![Page 46: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/46.jpg)
A bilaterális szimmetria genetikai háttere
A P
D
V
B
J
Hox gének
decapentaplegic (dpp)
![Page 47: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/47.jpg)
Origins of bilateral symmetry: Hox and dpp expression in sea anemone Finnerty, J. R., et al.; Science, vol. 304, 1335-1337 (2004)
![Page 48: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/48.jpg)
Lehetséges, hogy a bilaterális szimmetria már a csalánozóknál is
megjelent?
![Page 49: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/50.jpg)
![Page 51: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/51.jpg)
ÖsszefoglalásAz LCB valószínűleg egyszerű felépítésű lehetett
A mai Acoelomorphákra hasonlíthatott
Az ősi Acoelomorphák a csalánozók planulalárvájából jöhettek létre
A planulalárva helytülővé vált, így kialakult a hát-hasi aszimmetria, s így a kétoldali szimmetria
Egyes eredmények szerint kétoldali szimmetria már(?) a csalánozóknál is előfordul
Lehetséges, hogy az Acoelomorphák már kétoldalian szimmetrikus planulalárvából alakultak ki
![Page 52: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: Az érintett területek](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022020500/56815031550346895dbe2a34/html5/thumbnails/53.jpg)
Irodalom
*The dawn of bilaterian animals: the case of acoelomorph flatworms; Baguňá, J., Riutort, M.; BioEssays 26:1046-1057 (2004)
*A phylogenetic analysis of myosin heavy chain type II sequences corroborates that acoela and Nemertodermatida are basal bilaterians; Ruiz-Trillo, I., Paps, J., Loukota, M., Ribera, C., Jondelius, U., Baguňá, J., Riutort, M.; PNAS, 99: 11246-11251
*Larval development in cnidaria: a connection to bilateria?; Gröger, H., Schmid, V.; Genesis 29:110-114 (2001)
*Origins of bilateral symmetry: Hox and dpp expression in sea anemone; Finnerty, J. R., et al.; Science, vol. 304, 1335-1337 (2004)