Please note, the lectures are given in Czech language. English version of the course can be requested in advance
if there are at least 5 students.
This lesson provides synoptic view on evolution of vertebrates utilizing synthesis of current knowledge. It is based on description of
both historical and recent biodiversity and explanation of mechanisms playing role in diversification of particular
groups. The lesson has multidisciplinary character involving phylogenetics, paleontology, morphology, genomics
and evolutionary developmental biology. Particular evidence are interpreted in ecological and biogeographical
context.
Prerequisites: Introduction to evolutionary biology (MB170P55) or Evolutionary biology, Microevolution
(MB160P60), Morphology of animals (B170P46 nebo B170P46U).
Last update: Hulva Pavel, prof. RNDr., Ph.D. (18.04.2023)
Syntetická přednáška multidisciplinárního charakteru, která přibližuje současný pohled na evoluci obratlovců. V obecném bloku jsou studenti seznámeni s teoretickými a metodickými principy studia makroevoluce. Jsou diskutována specifika neontologického i paleontologického přístupu. Důraz je kladen na moderní přístupy, např. z oblasti evoluční vývojové biologie, srovnávací genomiky, výzkumu ultrastruktury fosilií a makroekologické analýzy evolučních trendů. Základní interpretační platformou je důsledná aplikace postupů recentní fylogenetiky. Výklad v systematickém bloku je založen na popisu historické i recentní biodiverzity obratlovců. Evoluce jednotlivých skupin je nahlížena synopticky v souvislosti se vznikem klíčových autapomorfií a interpretována v kontextu biogeografie, koevoluce jednotlivých radiací a vývoje globálního ekosystému. Předpokladem je absolvování: Úvod do evoluční biologie (MB170P55) nebo Mikroevoluce a makroevoluce (MB160P60), Morfologie živočichů (B170P46 nebo B170P46U).
Last update: Hulva Pavel, prof. RNDr., Ph.D. (18.04.2023)
Literature -
Carroll, R.L., 1995: Patterns and processes of vertebrate evolution. Cambridge Paleobiology Series 2. Cambridge Univ. Press.
Jarvik, E., 1980: Basic Structure and Evolution of Vertebrates. 2 díly. Academic Press.
Roček, Z. 1985: Evoluce obratlovců. Academia, Praha.
Roček, Z. 2001: Historie obratlovců. Academia, Praha.
Last update: JPROKOP (21.04.2007)
Zrzavý J (2006) Fylogeneze živočišné říše. Scientia, Praha.
Gaisler J, Zima J (2007) Zoologie obratlovců. Academia, Praha
Roček Z (2001) Historie obratlovců. Academia, Praha.
Fejfar O, Major P (2005) Zaniklá sláva savců. Academia, Praha.
Morris D (1967) The naked ape, Jonathan Cape Limited, GB; (1971, Nahá opice, Mladá Fronta, Praha)
Last update: Peterková Jindřiška, Ing. (03.05.2012)
Requirements to the exam - Czech
Podmínkou pro úspěšné složení zkoušky je znalost látky v rozsahu přednášek. Vzhledem k mimořádným okolnostem a distanční formě výuky bude v LS 2019/2020 součástí zkoušky i esej!
Last update: Peterková Jindřiška, Ing. (07.04.2020)
Syllabus -
Origins of vertebrates (review of theories, anatomical comparisons of echinoderm larvae, tunicates, and adult amphioxus with general scheme of agnathans, role of paedomorphosis in vertebrate origins, origin of neural tube, origin and significance of neural crest, origin of bone tissue and dentin, fossil record); transformations of viscerocranium (gill partitions in tunicates and acrania, gill arches in cyclostomes, gill arches in jawed vertebrates, structure of primitive gill arch and associated muscular system, origin of jaws and reduction of premandibular viscerocranium, transformations of viscerocranium in transition of vertebrates onto dry land, transformations of viscerocranium in terrestrial tetrapods); modifications of axial skeleton (origin of notochord, origin of sclerotom; parachordal section of skull, re-segmentation of sclerotom, origin of diplospondyl vertebra, replacement of notochord by vertebral centra, types of intervertebral articulation); origin of extremities (intersticial fins of acanthodians and Wolffian ridges, origin and transformation of shoulder and pelvic girdles, general scheme of girdle musculature, transformation of paired fins in transition of vertebrates onto dry land, origin of wings, differentiation of limb structure according to type of locomotion); changes in arrangement and differentiation of coelomic cavities (peribranchial cavity in primitive chordates, pericardial cavity, heart and circular system, transformations of circular system, transformations of excretory system, relations of excretory and reproductive systems, origin of pectoral cavity, pleuroperitoneal membrane); structural transformation in transition of vertebrates onto dry land, changes in ecology of their development (paleontological evidence, ecological aspects, paleogeography in the Devonian, anatomical prerequisities, transformations of respective organ systems, evolution of modern amphibians); origin of amniote egg and evolution of exocranium (Anamnia x Amniota in structure of egg, developmental consequences, anatomical differences between Anthracosauria and early reptiles, modifications of exocranium due to increasing size of masticatory muscles, origin of secondary mouth palate); significance of thermoregulation in vertebrate evolutionm (ectothermy, poikilothermy, thermoregulatory mechanisms, endothermy, homeothermy, anatomical evidence for endothermy, independent origins of endothermy in various phylogenetic lineages); evolution of nervous system (rostral prolongation of neural tube, embryonic differentiation of CNS, division of brain in primitive vertebratesseconf period of rostral prolongation, origin of telencephalon and extension of hemispheres, cranial nerves and their modifications, contribution of spinal chord to brain increase in amniotes); hominization (comparative anatomy of primates, changes in structure and proportions of brain, their reflection in cranial ctructure, position of the occipital foramen and bipedal locomotion, spine curvature, paleontological evidence).
Last update: JPROKOP (21.04.2007)
teoretické a metodické principy studia makroevoluce
definice a historie konceptu makroevoluce, limity makroevoluce, horizontální genový přenos, fyletický gradualismus x teorie přerušovaných rovnováh, shifting balance theory, malé populace a neodarwinistická syntéza, adaptivní radiace, proximátní mechanismy makroevolučních změn, evoluce genomů, C-value, G-value paradox, 2R hypotéza, trendy v evoluci znaků, Copeho pravidlo, mezidruhový výběr / sorting, masová vymírání, vědní obory zabývající se výzkumem makroevoluce, neontologie vs. paleontologie, proximátní vs. ultimátní interpretace
strunatci, obratlovci
nejstarší fosilní záznam skupiny Metazoa, Ediakarská fauna, kambrická exploze, druhoústí živočichové, strunatci, obratlovci; charakteristika taxonu, apomorfie - morfologie, histologie, embryologie, genomika, evo-devo, fyziologie, ekologie aj., diverzita a disparita, fylogenetická pozice a struktura, fosilní záznam, trendy v evoluci znaků, teorie vzniku strunatců a obratlovců, pedomorfóza, dorzoventrální inverze, ekologické vztahy obratlovců a členovců, Romerova teorie
ultimátní interpretace evoluce kostry (hydrobag a tenzegrit), Conodonta, Myxinoidea, polyfylie Ostracodermi, Petromyzontida, role genů Dlx v evoluci tělních plánů obratlovců, ploutve, Acanthodii, Placodermi, vnitřní oplození a viviparie, vznik čelistí, tělní plány a makroevoluční trendy u devonských obratlovců, Chondrichthyes, Actinopterygii, evoluce genomu a přestavby Hox klastrů
přechod obratlovců na souš, obojživelníci
Sarcopterygii, Osteolepimorpha, evoluce suchozemských společenstev a koevoluce jednotlivých skupin v devonu, terestrializace obratlovů, kvadrupední lokomoce a příslušné apomorfie, evoluce autopodia, Shh a T-box geny, evoluce lebky, nejstarší fosilní záznam, stopní dráhy, fylogeneze Lissamphibia, makroevoluční trendy a interpretace jednotlivých radiací
amniota, pokračování trendů v terestrializaci
vývoj globálního ekosystému v mladším paleozoiku, základní apomorfie, amniotické vejce, a keratin, temporální fenestrace - funkční a taxonomické souvislosti, integument, parafylie plazů, evoluce genomu amniot, nejstarší fosilní záznam
synapsidi
autapomorfie, trendy v evoluci znaků, Pelycosauria, Therapsida (Dinocephalia, Dicynodontia, Gorgonopsida, Therocephalia, Cynodontia), přestavby terestrických ekosystémů a evoluční trendy spojené s masovou extinkcí na konci permu, nokturnalita savců, smyslové adaptace, druhohorní radiace a diverzifikace nik, fylogeneze a biogeografie recentních skupin
evoluce člověka
evoluce primátů a lidoopů, evoluce trofické niky, autapomorfie a preadaptace, chápavá končetina, ztráta srsti, bipedie a změny postury, evoluce mozku, vývoj globálního ekosystému v neogénu, vodní vs. stepní hypotéza, radiace rodu Homo, fylogeografie člověka, hypotéza out of Africa, kultura, zemědělství, technika, autodomestikace
Sauropsida
evoluce a apomorfie, "Parareptilia", Mesosauria, Ichthyosauria, Placodontia, Plesiosauria, Lepidosauria, evoluce hadů a mosasaurů, vodní hypotéza, fosoriální hypotéza, fylogenetické vztahy a klad Toxicofera, vliv extinkce na konci triasu na vodní i terestrické ekosystémy, makroevoluční souvislosti návratu do vodního prostředí, evoluce endotermie, vnitřního oplození, viviparie a adaptivní radiace, konvergentní evoluce modů lokomoce ve vodě
Archosauria
apomorfie a fylogeneze, nejstarší fosilní záznam, evoluce globálního ekosystému v mezozoiku, želvy, Crurotarsi, Pterosauria - vznik letu a příslušné adaptace, integument, evoluční trendy, Dinosauria, historie výzkumu, "renesance dinosaurů", paleontologie, ancient biopolymers, rekonstrukce ancestrálních proteinů, metabolismus, smysly, nejstarší fosilní záznam, Silesauridae, radiace potravních nik, fylogeneze, Marginocephalia, Ornithopoda, Thyreophora, Sauropodomorpha, Theropoda, protopeří a peři, vznik letu, evoluce ptáků, extinkce neptačích dinosaurů
Last update: Peterková Jindřiška, Ing. (03.05.2012)
