Il corso di Biologia Evoluzionistica (9 CFU) è tenuto dal Prof. Ludvik Gomulski.
L'ascesa della biologia evoluzionista:
Origini e sviluppo del pensiero evoluzionista. L’evoluzionismo di Lamarck. Cuvier e il catastrofismo. Il pensiero di Darwin e di Wallace: la teoria della selezione naturale. Mendel e la scoperta dei meccanismi dell’ereditarietà. La “sintesi moderna”.
Genetica moleculare e mendeliana:
Le origini della variazione; meccanismi dell'eredità: Mendelismo e l'eredità per rimescolamento.
Prove a sostegno dell'evoluzione
Selezione naturale:
La teoria della selezione naturale; L'equilibrio di Hardy-Weinberg; Fitness e coefficiente di selezione; Modelli di selezione; vantaggio dell'eterozigote; selezione dipendente dalla frequenza.
Eventi casuali nell'evoluzione:
Deriva genetica; effetto fondatore; collo di bottiglia e coalescenza. Dimensioni effettive della popolazione e la deriva genetica.
Speciazione:
Il concetto di specie: barriere pre- e post-accoppiamento. Teoria di Dobzhansky-Muller. Regola di Haldane. Speciazione allopatrica. Speciazione peripatrica; zona ibrida; zona di tensione; rafforzamento. Speciazione simpatica; Speciazione sequenziale.
Evoluzione del Sesso:
L’esistenza del sesso è un importante problema irrisolto della biologia evoluzionista; Il sesso ha un costo; Il sesso può accelerare la velocità dell’evoluzione; interferenza selettiva, Effetto Hill-Robertson. La teoria mutazionale del sesso di Kondrashov. La teoria della coevoluzione parassita-ospite del sesso di Hamilton. Ruby-in-the-rubbish effect. Muller’s ratchet. Inincrocio e fecondazione incrociata. Il rapporto fra i sessi.
Selezione sessuale: Competizione tra maschi: Strategie alternative: Competizione spermatica. Infanticidio. Selezione sessuale sui maschi: scelta femminile; Ronald Fisher e Selezione galoppante; Good genes e Handicap teoria di Zahavi. La teoria parassitaria di Hamilton della selezione sessuale. Selezione sessuale sulle femmine. Poliandria: accoppiamento multiplo da parte delle femmine. Selezione sessuale nelle piante da fiore. Dimorfismo sessuale negli esseri umani.
Coevoluzione:
Coevoluzione e coadattamenti; Coevoluzione tra piante ed erbivori - filogenesi speculari, e la mancanza di cofilogenesi; cambiamenti d'ospite. Coevoluzione fra angiosperme e pollinatori. mutualismo. Coevoluzione ospite-parasita. Evoluzione della virulenza dei parassiti, Ipotesi trade-off; ipotesi miope di evoluzione; ipotesi coincidente (coincidental) di evoluzione: La corsa agli armamenti coevolutiva; La coevoluzione antagonista; evoluzione progressivo e di escalation: corsa agli armamenti; l'ipotesi della Regina Rossa
Evoluzione molecolare:
La selezione naturale e la deriva casuale nell’evoluzione molecolare; La teoria neutrale “pura”; l'orologio molecolare. La teoria "quasi" neutrale dell’evoluzione molecolare. Tasso evolutivo e vincolo funzionale; Rapporto fra mutazioni non sinonime e sinonime come una prova della selezione (rapporti dN/dS); Tendenze preferenziali nell’uso di codoni sinonimi. Prove di selezione nei genomi - effetto Hitch-hiking e Background selection, Selective sweep.
La ricostruzione della filogenesi:
Filogenesi inferite dai caratteri morfologici utilizzando le tecniche della cladistica; Le omologie e le omoplasie; Omologie ancestrali e omologie derivate; Inferenza della polarità degli stati di carattere - confronto con l’outgroup e la documentazione fossile. Le sequenze molecolari e la filogenesi; Tecniche statistiche per inferire le filogenesi dalle sequenze molecolari - distanze molecolari - principio di parsimonia - principio di massima probabilità; Orientamento degli alberi; Affidabilità della predizione filogenetica. Applicazioni della filogenesi molecolare.
Equilibrio punteggiati e stasi
- Docente: LUDVIK MARCUS GOMULSKI