Ewolucjonizm 1000-716EWO

Wykłady:
1. Ewolucja jako fakt historyczny i jako teoria. Źródła wiedzy o ewolucji. Historia myśli ewolucyjnej. Karol Darwin i teoria doboru naturalnego. Ilustracyjne przenośnie: przeżywanie najstosowniejszego (dostosowanie), replikatory i ich wehikuły, samolubny gen.
2. Odtwarzanie drzew filogenetycznych na podstawie danych morfologicznych i molekularnych. Metody największej parsymonii, największej wiarygodności i bayesowskie. Problemy z niespójnością (strefa Felsensteina/Farrisa).
3. Drzewa genów i drzewa gatunków, transfer horyzontalny i niepełne sortowanie linii genealogicznych. Szacowanie wewnętrznego wsparcia drzewa.
4. Tempo i wzorce ewolucji. Gradualizm i punktualizm. Powstawanie nowości ewolucyjnych i wzrost złożoności biologicznej.
5. Historia życia na Ziemi. Powstanie życia. Główne etapy rozwoju życia w morzach i na lądzie.
6. Geografia życia. Dyspersja i wikariancja. Filogeografia i biogeografia historyczna. Ewolucja różnorodności biologicznej.
7. Zmienność genetyczna i fenetyczna. Elementy genetyki populacyjnej (prawo Hardy-Weinberga, sprzężenie, dryf genetyczny). Ewolucja neutralna.
8. Dobór naturalny i adaptacje. Dostosowanie.
9. Płeć i dobór płciowy. Ewolucja w populacji płciowej i bezpłciowej, ewolucyjne koszty płci.
10. Konflikt i współpraca. Dobór krewniaczy oraz ewolucja altruizmu i zachowań społecznych. Teoria gier w analizie strategii ewolucyjnych.
11. Gatunek i specjacja. Problemy z definicją, specjacja allopatryczna i sympatryczna. Bariery reprodukcyjne (pre- i postzygotyczne.
12. Ewolucyjny wyścig zbrojeń - ewolucja międzygatunkowych zależności antagonistycznych.
13. Ewolucja genów i genomów.
14. Ewolucja człowieka.
15. Ewolucja w odbiorze społecznym. Kreacjonizm, “teoria inteligentnego projektu”.

Laboratotrium
1. Analiza sekwencji z Genbanku (BLAST, Dotplot): wyszukiwanie BLAST i interpretacja wyników; potencjalne błędy w sekwencjach zdeponowanych w bazach danych (odwrócone sekwencje, chimery); rozróżnianie sekwencji orto- i paralogicznych na podstawie drzew, wykrywanie ortologów w obrębie genomów, bazy danych ortologów.
2. Przygotowanie przyrównań do analiz filogenetycznych (Clustal, Mesquite, Trimal, Bmge): przyrównania sekwencji nukleotydowych i białkowych; analiza przydatności 3. pozycji w kodonie do analiz filogenetycznych; ocena wiarygodności uszeregowań i ustalanie zakresów dla analizy.
3. Analizy filogenetyczne: metoda największej parsymonii (MEGA); wybór modelu substytucji w analizach filogenetycznych (JModeltest, IQtree); metody odległościowe (MEGA); metoda największej wiarygodności (MEGA, PHYML, RAxML, IQtree, FastTree); analiza bayesowska (MrBayes).
4. Oceny mocy drzewa i wewnętrznego wsparcia gałęzi: bootstrap, jack-knifing, różne metody szacowania wiarygodności gałęzi, prawdopodobieństwo a posteriori; testowanie topologii drzew (IQtree, Mesquite).
5. Filogenomika i ewolucja genomu: wykrywanie dużych rearanżacji genomu, porównywanie genomów (syntenia), analiza ekspansji rodzin białek, nabywania i utraty genów; horyzontalny transfer genów.
6. Wykrywanie ewolucji adaptacyjnej w danych molekularnych (PAML, w szczególności codeml).
7. Datowanie filogenezy metodami bayesowskimi – punkty kalibracyjne jako założenia a priori.
8. Szacowanie stanów ancestralnych cech morfologicznych – metoda największej parsymonii i największej wiarygodności; modele ewolucji dla cech ciągłych i kategorycznych; problem arbitralnego kodowania i ważenia cech.
9. Biogeografia historyczna – rekonstrukcja rozmieszczenia i dyspersji taksonów w czasie i przestrzeni. Porównanie modeli dziedziczenia areałów przez potomne linie filogenetyczne podczas specjacji (DIVA, DEC, DEC + J).
10. Filogenetyczne metody porównawcze – wykrywanie koewolucji cech.