Tre saker jag inte begriper om evolution...

(Jag "korspostar mellan forum", samma tråd har jag ställt på VoFs. forum. Min tanke är att jag ska föra över svaren sedan mellan forumen, så att så många som möjligt kan ta del av svaren på dessa enligt mig bra frågor! )

Jag läser en kvällskurs i evolution och såhär i slutet av kursen när jag tentapluggar kondenseras tre frågor jag inte lyckas få till. Jag tror inte frågorna är nödvändiga för att klara kursen utan att det är överkurs, men jag stör mig så förbannat på dem att jag inte kan koncentrera mig på annat. Här på forumet borde det finnas folk som kan reda ut dem!

1) Frågor om formeln h² = Vg / Vp
(Vg = genotypisk variation, Vp = fenotypisk variation)
Platshållaren h² saknar god förklaring i min litteratur. Jag vet att det ska vara en kvot mellan 0 och 1 och att det relaterar till ärftlighet. Något som förklaras väldigt omatematiskt och utan exempel. För det första, vad är h och varför är det alltid h² som anges? Är tvåan en kvadrat (h = sqrt(Vg/Vp)) eller bara ett namn?

Hur garanterar jag att Vg och Vp alltid har värden som gör att h² antar värden mellan 0 och 1? Jag saknar mätvärden, enheter och exempel. Jag har googlat, kollat wikipedia, sett på föreläsningar på youtube, etc, utan resultat. Läraren är inte helt lättillgänglig.

En härledd formel är h² = (2Vmellan/Vtotal) där Vmellan är variation mellan individer i samma kull och Vmellan är variation mellan kullar. Först fattade jag ingenting, men sedan insåg jag att "mellan kullar" nog ska tolkas som "mellan två icke-besläktade kullar", alltså inte två på varandra följande kullar från samma föräldrar.

Men det är fortfarande inte begripligt. Hur kan man garantera att Vmellan alltid är minst lika stor som 2 * Vtotal? Och vad tusan är det som mäts upp! Boken (Evolutionsbiologi, Mats Björklund) ger inga praktiska exempel. Detta är matematik totalt utan förklaringar.

Jag tror inte provet kommer handla om dylika formler, men jag blir ändå väldigt frustrerad över att inte känna mig trygg i tolkningen av "h² = Vg/Vp". Hur mäts Vg upp? Vp? Vad är det för normalisering som görs som garanterar att Vg alltid är minst lika stor som Vp?

En sak som komplicerar det för mig är att egenskaper som är nödvändiga och universella för överlevnad, t.ex. "har lungor" eller "kan smälta mat" ärvs i samma utsträckning och spontant lekmannamässigt borde vara "100% ärftliga", men h² blir i stället låg här. Jag tror mig förstå att det handlar om att h² är någon sorts variationsmått, inte ett mått på ärftlighet. Men jag får inte ihop det i mitt lilla huvud!

2) Syskonsläktskap
Det påstås överallt, i alla böcker om evolution jag läser och det rimmar också bra med sunda förnuftet, att syskon delar 50% av sina gener med varandra. Gott så. Men jag antar att det för det första handlar om alleler så att "gener" är slarvigt uttryck (på ett annat ställe i boken står det mycket riktigt "alleler", inte "gener"). Men detta tycks förutsätta komplett skild heterozygotism på alla alleler hos båda föräldrarna. Föräldra-loci ska alltså innehålla "AB" och "CD" respektive. Så fort någon loci är homozygot eller någon allel delas mellan föräldrarna borde släktskapet bli större än 50%. 50% borde gälla "i genomsnitt när antalet alleler i populationen går mot oändligheten", och så set det naturligtvis inte ut. Är påståendet 50% slarvigt, eller har jag inte förstått? När jag simulerar meios och rekombination i ett litet datorprogram får jag släktskap på 50%-100% beroende på hur unika allelerna är. "Total hetrozygotism" ger 50%. Om jag i min simulering sätter antalet alleler i en population till 6 (vid _varje_ loci) får jag släktskap mellan syskon som ligger på runt 65%.

Edit: Jag kan inte se annat än att jag MÅSTE ha rätt. Släkskapet är inte alls i genomsnitt 50%, utan högre (högre ju färre alleler det finns i populationen). Annars vore inte inavel vara ett problem eftersom det skulle inte gå mot mer homozygotism.

3) Frånvaro av könsdimorfism
Denna fråga har jag sett på en gammal övningstenta och den ger mig huvudbry. Allt jag lärt mig genom alla böcker är anledningar till varför det kan finnas sexuell selektion och könsdimorfism. Men t.ex. måsar uppvisar minimal könsdimorfism. Jag känner på mig att det har att göra med monogami och snarlikt ansvar för ungarna. Men jag vet inte något om beteendet kring hur parbildning sker för t.ex. måsar (övningstentan tar just upp måsar som exempel). Jag kan tänka mig frånvaro av sexuell selektion och frånvaro av att ena könet systematiskt väljer det andra könet (så det handlar om mer lika villkor mellan könen), men jag kan inte komma på någon mekanism som aktivt selekterar för frånvaro av könsdimorfism.

Ja, kan man spekulera fram en mekanism som aktivt minskar eller nullifierar könsdimorfismer? Jag antar att monogami och båda föräldrarnas insatser vid avkommans uppväxt är komponenter. Men är det _brist på_ diffrentierande selektion eller _närvaro_ av bevarande selektion som gäller här? Och, kan det tänkas att vi använder våra egna sinnen för att bestämma dimorfismen? Det kanske finns en stor könsdimofism mellan måsens kön, bara att den inte är synlig för oss människor med blotta ögat?

Bonusfråga:
Jag frågade läraren om arvet kring regulatoriskt och icke-kodande DNA. Jag avsåg "funktionellt" DNA men som inte kodar för protein. Min fråga var om man kan tala om alleler även där och om rekombination sker. Svaret var att man inte talar om alleler i sammanhanget. Jag förstår inte riktigt. Betyder detta att allt regulatoriskt DNA är gemensamt baspar för baspar för alla inom samma art? Så att det finns ett starkt bevarande selektionstryck för regulatoriskt DNA? Har regulatoriskt DNA även loci? Men inte alleler? Kan man säga att vi då är "homozygota" där regulatoriskt DNA finns i kromosomen?

Som sagt, jag tror att dessa frågor är överkurs, men jag stör mig så förbaskat på att läsa en liten kurs i evolution som gör att jag begriper mindre än vad jag gjorde innan! Jag trodde jag förstod dessa saker!

Precis! Det står dock på flera ställen i litteraturen att syskon har ett släktskap på 0,5 i genomsnitt. Jag menar att detta genomsnitt bara gäller om antalet alleler i populationen går mot oändligheten, vilket är orimligt (eller att det finns systematik i hur allelerna sitter i honor eller hanar, så att de alltid skulle ha endast två av fyra [olika] alleler).

Så, jag är helt med i vad du säger. Genomsnittet borde vara som lägst 50% (0,5), men det verkliga snittet borde vara något högre, beroende på hur många alleler som förekommer i populationen. Har många loci få alleler i populationen, ökar släktskapet mellan syskon. Givetvis är det riktigt att alla syskon dock har 0,5 i släktskap med föräldrarna (vi räknar bara med somatiska kromosomer).

Edit: Förlåt för bashing, men din andra länk var värdelös. Jag vet allt det där och om hur man mellan arter jämför gener och mellan individer inom samma art jämför alleler (det är därför vi kan dela 98% av vårt genom med schimpanser, samtidigt som syskon bara är 50%+ i släktskap). Det är inte vad jag frågar efter. Jag påstår att .5 i släktskap mellan syskon bara gäller om båda föräldrarna är komplett heterozygota och dessutom har helt olika alleler. Exempelvis AB och CD. Finns homozygotism eller samma allel hos båda föräldrarna ökar släktskapet mellan syskonen. Det jag undrar är alltså varför man påstår att syskon i allmänhet och genomsnitt delar gener till 50%. Eller så är det jag som missar någon definition av "släktskap" som utgår från något annat, t.ex. att vi ärver hälften från varje förälder och därmed blir syskon till hälften lika (om vi ärver 0,5 * 0,5 = 0,25, samt vi rekombinerar detta till en zygot så får vi 0,25 * 2 = 0,5 igen). Men då låtsas man ju som sagt om att alla alleler är unika.

Precis min tanke också! Men vi kan se frågan som "ideal", dvs vi kan verkligen säga att vi inte har dimorfism här. Så tanken är att man ska spekulera kring antingen en bevarandemekanism (förslagsvis beror det på monogami och snarlik insats i unguppfödandet, samt att ornament är kostsamt) eller en allmän frånvaro av selektionstryck som inducerar dimorfism mellan könen samt att det då "automatiskt" skulle minska dimorfismena. Men visst var min första tanke att det kanske bara är vi som missar könsdimorfismen. Fast det är nog fusk och utanför boxen-tänkande.

Ahh, sorry, missade detta inlägg!

Det känns skönt att någon förstår problemet och håller med mig! Om det alltid vore 0,5 i släktskap borde ju inavel inte vara några problem och homozygotism aldrig uppstå.

Ditt inlägg skapade just en ny fråga i huvudet. Man talar om "genpool". Det borde ju också vara allelpol, eller hur? Genomet är i det närmaste identiskt mellan människor, alltså vilka locus vi har. Nu vågar jag inte säga om "allelpoolen" mellan människa och schimpans är lika till 97 eller 98%, däremot vilka locus vi har, alltså "genomet". I princip borde väl ett antal alleler vara lika, men där kan jag tänka mig att det finns alleler hos oss som inte finns hos schimpansen och vice versa, trots att vi har samma gen. En sådan allel skulle/borde utan vidare gå att införa hos schimpansen. "Allelmanipulation" i stället för "genmanipulation". Kort sagt: Utseendet på skåpet är praktiskt taget identiskt mellan människor och till 97% identiskt med schimpansen. Det som ligger i lådorna, allelerna, är till "50%+" lika mellan syskon, med högre släktskap ju färre olika strumpor som finns i populationen för lådan märkt "strumpor".

Edit: Skrev fel i TP. "Men detta tycks förutsätta komplett skild heterozygotism på alla alleler hos båda föräldrarna", ska det stå. Skrev av misstag "homozygotism".

Edit2: Kom just på att ingen vill ha olikfärgade strumpor på fötterna. Homozygotism is the shit, när det kommer till strumpor!

Precis, det är ju inte heller något generellt svar jag är ute efter. Vi har ju ganska dålig koll på vilka allelfrekvenser vi har. Men det jag reagerat på är dessa ständiga 50% som aldrig problematiseras. Jag går inte och tror att det kan vara 60 eller 75%, utan tänker mig bara att snittet typiskt är en liten liten avvikelse från 50%, t.ex. 50,05% eller liknande. Vi kan inte veta säkert eftersom vi som sagt då måste kartlägga varenda allel i populationen (eller åtminstone hos barnen).

Det var ju intressant med någon som har en direkt insikt i könsdimorfism hos fåglar! Edit: Din undersökning läser jag gärna, om du hittar den!