la población como escenario del proceso evolutivo. · • se refiere a cualquier cambio en las...

La población como escenario del proceso evolutivo.

EN RESUMEN:

LA VARIABILIDAD INTRAPOBLACIONAL

puede ocurrir por:

1.-DIFERENCIAS ONTOGENETICAS:

2.-DIFERENCIAS GENETICAS:

A.- RESULTANTES DEL DIMORFISMO SEXUAL

B- RESULTANTES DEL POLIMORFISMO GENETICO

3.-DIFERENCIAS NO GENETICAS: POLIFENISMO

ATRIBUTOS DE LAS POBLACIONES

QUE NO SON ATRIBUTOS DE LOS ORGANISMOS INDIVIDUALES

ECOLOGICOS

GENETICOS

REPRODUCTIVOS (estructura de

apareamiento)

SOCIO-COMPORTAMENTALES (INTERACCIÓN DE GRUPO; TERRITORIALIDAD, ESTRUCTURA SOCIAL)

ECOLOGICOS

ECOLOGIA DE

POBLACIONES

DISTRIBUCIÓN

PRESENTAN CARACTERÍSTICAS O

ATRIBUTOS ESTRUCTURALES ÚNICOS

tienen una estructura de

edad, de sexos

una densidad

presentan una tasa de natalidad, de mortalidad y de crecimiento

una distribución en el espacio y el tiempo

responden de manera propia frente a la competencia, la depredación y otras presiones: cambios de composición o tamaño

Número de individuos por unidad de superficie

Densidad absoluta

Densidad ecológica

Número de individuos por unidad de superficie

aprovechable para vivir

Aleatoriamente, uniformemente o en

agregados

POBLACIONES

REPASO CONCEPTOS ECOLOGIA

PROPIEDADES O ATRIBUTOS DE UNA

POBLACION .1.-DENSIDAD. La densidad de

población es el número de individuos que ocupa alguna unidad de espacio (de área o de volumen) en un momento dado.

2.-DISTRIBUCION. Es la forma en que se distribuyen los organismos en el seno de una población.

A- DISTRIBUCIÓN AL AZAR

se distribuyen de manera irregular. Se

presenta cuando el medio es

homogéneo, con recursos disponibles

regularmente en toda su área

B- DISTRIBUCIÓN AGLOMERADA

Dispersión heterogénea de los

recursos y tendencia social de

ciertas especies a agruparse

C- DISTRIBUCIÓN UNIFORME

Puede presentarse donde

la dispersión de recursos

es escasa

2.-DISTRIBUCION

Según datos del Censo 2010 hay un 48,7% de varones, y un 51,3% de

mujeres,

Pirámide de

una población

desequilibrada

a causa por

ejemplo de una

inmigración

masiva de

trabajadores

hombres

DENSIDAD

POBLACIÓN NATALIDAD MORTALIDAD

INMIGRACIÓN

EMIGRACIÓN

Curvas hipotéticas • Crecimiento de una

población en un ambiente donde no hay limitaciones

• Crecimiento de una

población en un ambiente con recursos limitados,

Crecimiento poblacional.

• Las poblaciones compuestas por individuos de vida larga y de

maduración lenta, son muy lentas para recuperarse cuando se reduce

su tamaño.

• Los oportunistas parecerían llevar existencias riesgosas como

individuos y como especies. Sin embargo, se caracterizan por su

capacidad de recuperación, pueden reconstruir una población a partir

de unos pocos individuos.

Algunas especies de estrellas de mar tienen vidas largas (una característica de selección K) y producen numerosos huevos (una característica de selección r).

SIN EMBARGO!!

ESTA PROPUESTA HA SIDO

CONSIDERADA COMO UNA

SIMPLIFICACIÓN EXCESIVA

Factores dependientes

de la densidad

Enfermedades dentro de la

poblacion

Competencia intraespecífica,

Factores independientes

de la densidad

Influencias climáticas (temperatura,

luz, precipitación, humedad relativa y

sus consecuencias como: sequía,

inundaciones, etc.)

Competencia, relaciones

interespecíficas

INDEPENDIENTES DE LA DENSIDAD

Influencias climáticas

¿Que estudia la Ecología Evolutiva?

• Estudia las adaptaciones de los organismos a su medio

ambiente, y los mecanismos que las generan

•Se cuestiona si diferentes FENOTIPOS conducen a

diferencias en eficacia biológica y si esto afecta en las generaciones siguientes.

Tres pilares básicos de la Ecología Evolutiva:

Fitness; Selección natural; Adaptación

La historia de la evolución y de la

biodiversidad es básicamente la historia

de la evolución de las interacciones

interespecíficas.

¿Que estudia la Ecología

Evolutiva?

Las interacciones interespecíficas, son

uno de los procesos más

importantes que influencian los

patrones de abundancia, distribución,

adaptación y

variación de las especies, y tienen

importantes consecuencias evolutivas

Al igual que las especies, las interacciones también evolucionan

El concepto de COEVOLUCIÓN, que era parte de la visión de

Darwin, se convirtió en un pilar de la biología evolutiva.

COEVOLUCION implica CAMBIO RECIPROCO,

Es un cambio evolutivo en una

característica de los individuos de una

población (A) en respuesta a otra

característica de los individuos de una

segunda población (B), seguido de una

respuesta evolutiva en la segunda

población (B) al cambio producida en la

primera (A)

Esquema general del proceso de COEVOLUCION de plantas y herbívoros

(Alcaloide toxico)

(Enzimas que los destoxifique

del Alcaloide)

LOS PRIMEROS ESTUDIOS SOBRE

PROCESOS COEVOLUTIVOS

1.-Darwin (1862) analizó los mecanismos

de polinización de las orquídeas por

parte de insectos

2.- Elrich y Raven (1964) estudiaron las

relaciones existentes entre plantas y larvas de

lepidópteros que se alimentan de ellas

Darwin estudió, entre tantas cosas, la fecundación de las orquídeas y

comprobó que las polillas de la familia Sphingidae que las polinizan

tienen una espiritrompa del mismo largo que el “espolón” que

contiene el nectario.

El espolón de Angraecum sesquipedale,

de Madagascar, tiene 30 cm de largo, por

lo que, en 1862, Darwin escribió que en

Madagascar tenía que haber una polilla

que tuviera una espiritrompa de 30 cm

de largo.

Los entomólogos de su

época consideraban que eso

era un disparate.

Cuarenta años después de que Darwin lo predijera, en 1903 se

describió Xanthopan praedicta, una polilla de Madagascar, de la

familia Sphingidae, que tiene una espiritrompa de 30-33 cm de

largo.

Hoy se la clasifica como subespecie de X. morgani.

Algunos casos de

COEVOLUCIÓN llevaron a que

solo un polinizador pueda

acceder al néctar, por lo que

termina dependiendo de la

existencia de ese polinizador

para hacer llegar su polen a los

estigmas de otra flor de la

misma especie..

Recipiente tubular,

espolón, de 29 cm de

longitud.

Orquídea estrella de navidad

Espiritrompa

En el fondo, el néctar ocupa no más de 4 cm

ESTUDIOS POSTERIORES SOBRE PROCESOS

COEVOLUTIVOS

A) DE RESISTENCIA A PARASITOS Y

PATOGENOS POR PARTE DE LOS

ORGANISMOS

B) DE LA COEVOLUCION QUE EXISTE ENTRE

PLANTAS Y ESPECIES DE LEPIDOPTEROS

C) DE DIFERENTES RELACIONES ANTAGONICAS

ENTRE ESPECIES POR EJEMPLO, LAS QUE SE DAN

ENTRE DEPREDADORES Y PRESAS.

D) DE LAS INTERACCIONES MUTUALISTAS

Dos Posibles Procesos COEVOLUTIVOS

A) COEVOLUCION ESPECIFICA

• Evolución reciproca (solo interaccionan dos).

• Puede provocar 1. Divergencia de rasgos en competidores o

2. Convergencia de rasgos en mutualistas.

• Mas adecuados para demostrar la

existencia de coevolución.

Dos Posibles Procesos COEVOLUTIVOS

B) COEVOLUCION DIFUSA

• Interaccionan un NUMERO ELEVADO DE

ESPECIES por lo cual es difícil el diseño de estudios experimentales

El MODELO DEL MOSAICO GEOGRÁFICO (Thompson, 1994) plantea que la relación entre las adaptaciones locales y migración en distintas poblaciones es la responsable de que puedan encontrarse DIFERENTES ESTADOS COEVOLUTIVOS EN LAS ESPECIES QUE INTERACCIONAN.

Dos Posibles Procesos COEVOLUTIVOS

• Actualmente se acepta la idea de que el MOSAICO GEOGRÁFICO DE LAS

INTERACCIONES ENTRE ESPECIES es el que dirige el proceso coevolutivo por lo

que los estudios abarcan un numero lo mas elevado posible de poblaciones de las especies que participan en la interacción

Se pueden distinguir 3 tipos

principales de interacción en

los que se puede producir

COEVOLUCION

1.COMPETICION

2.EXPLOTACION

3.MUTUALISMO

2.-EXPLOTACION

1. COMPETICION

3.-MUTUALISMO

Y PARASITOIDES

TIPOS DE INTERRELACIONES

Se pueden distinguir tres tipos principales

de interacción: COMPETICIÓN,

EXPLOTACIÓN (depredación y

parasitismo) y MUTUALISMO. En todos

ellos, se puede producir coevolución.

Se pueden distinguir 3 tipos

principales de interacción en

los que se puede producir

COEVOLUCION

1.COMPETICIÓN

2.EXPLOTACION

3.MUTUALISMO

COMPETENCIA

Se pueden distinguir 3 tipos

principales de interacción en

los que se puede producir

COEVOLUCION

1.COMPETICIÓN

2.EXPLOTACIÓN

3.MUTUALISMO

DEPREDACIÓN DEPREDADOR – PRESA

UN ANIMAL MATA O MUTILA A OTRO Y

SE LO COME

LA PRESA DEBE ESTAR VIVA

RELACIONES DEPREDADOR - PRESA

La curva naranja representa el

crecimiento y las fluctuaciones en la

población del DEPREDADOR.

Curvas hipotéticas de crecimiento poblacional en una relación depredador/presa

La curva amarilla representa curvas hipotéticas de crecimiento

SIN RESTRICCIÓN DE RECURSOS

La verde oscura el

número máximo de

individuos (K) en un

ambiente de RECURSOS

LIMITADOS

La curva verde claro

representa el

crecimiento y las

fluctuaciones en la

población de la

PRESA,

Es una relación perjudicial para uno de los

individuos. El parásito vive a expensas del

huésped, causándole una enfermedad o hasta

la muerte

PARASITISMO

Video Hormiga

zombie

PARASITOIDE • El parasitoide es un Insecto parasítico que, en

su estado inmaduro, se alimenta y desarrolla

dentro o sobre el cuerpo de un solo insecto

hospedante al cual mata lentamente o bien se

desarrolla dentro de los huevecillos de éste. El

estado adulto vive libre.

•SE DIFERENCIAN DE LOS PARÁSITOS, QUIENES

DEPENDEN DE UN HOSPEDANTE VIVO PARA SU

SUPERVIVENCIA Y NO NECESARIAMENTE LE CAUSAN

LA MUERTE

PARASITOIDE

Video la Avispa

parasitoide

Se pueden distinguir 3 tipos

principales de interacción en

los que se puede producir

COEVOLUCION

1.COMPETICION

2.EXPLOTACION

3.MUTUALISMO

2.-EXPLOTACION

1. COMPETICION

3.-MUTUALISMO

Y PARASITOIDES

Video Hormigas y

pulgones

El coral se aprovecha de los productos de la fotosíntesis de las algas simbiontes,

mientras las algas tienen un lugar seguro para vivir.

Bacterias del tracto intestinal de los rumiantes digieren la celulosa, mientras son

alimentadas por el rumiante, que además las cobija.

SIMBIOSIS: ambas

especies se

benefician y no

pueden vivir sin la

otra

AMENSALISMO Cuando un individuo u organismo es nocivo al otro sin

beneficiarse de la relación.

Una planta no le permite a otra obtener la luz solar necesaria para su crecimiento.

.

Inquilinismo

Asociación de dos animales de

especies diferentes en que uno

de ellos sirve de refugio o

cobijo al otro sin recibir ningún

beneficio de él.

Los tipos de interacciones se definen con base

en si el efecto neto o resultado de la interacción

incrementa o disminuye la adecuación, o no hay

efecto (neutral) para cada una de las especies

interactuantes.

Básicamente, se pueden considerar dos tipos

de interacciones: antagónicas y

mutualistas.

FIN

“Los eventos evolutivos ocurren

debido a la interacción con el ambiente”

Ecología Evolutiva

FACTORES LIMITANTES ESPECÍFICOS

Tolerancia que muestran los organismos hacia factores tales como la luz,

temperatura, el agua disponible, la salinidad, el espacio para la nidificación

y la escasez (o exceso) de los nutrientes necesarios.

La plasticidad fenotípica • se refiere a cualquier cambio en las

características de un organismo en respuesta a una señal ambiental. Es decir, la propiedad de un genotipo de producir más de un fenotipo cuando el organismo se halla en diferentes condiciones ambientales

Las modificaciones epigenéticas no implican un cambio en la secuencia

de nucleótidos del ADN sino que consisten en la unión reversible de

ciertos grupos químicos al ADN, que dan como resultado una alteración

de la capacidad de transcripción de los genes. Estas modificaciones

epigenéticas ocurren con más frecuencia que los cambios genéticos, y

pueden ser heredadas a través de la línea germinal dando lugar a

cambios morfológicos heredables, tanto en plantas como en animales.

Las modificaciones epigenéticas

Biología evolutiva del desarrollo

• es un campo de la biología que compara el proceso

de desarrollo de diferentes organismos con el fin de determinar susrelaciones filogenéticas.1 De igual forma, Evo-Devo, busca identificar los mecanismos del desarrollo que dan origen a cambios evolutivos en los Fenotipos de los individuos (Hall, 2003). El interés principal de esta nueva aproximación evolutiva es entender cómo la forma orgánica (estructuras novedosas y nuevos patrones morfológicos) evoluciona. De este modo, la evolución se define como el cambio en los procesos de desarrollo.

CRECIMIENTO POBLACIONAL

Desde 1800, se da el crecimiento exponencial de la población

Se estimó que la población mundial se estabilizaría en 12,5 mil millones de habitantes antes del 2100,

Para estos 300 años, entre 1800 y 2100, los problemas son cuatro:

1- Energía 2- Alimentos 3- Vivienda 4- Trabajo

32.- L’envie est une perte de temps. Nous

avons déjà tout ce qu'il nous faut.

REGULACIÓN DEL TAMAÑO DE LA POBLACIÓN

Estadios que se representan con una curva

sigmoidea.

Fase I: Inicial, de crecimiento lento; Fase II: Logarítmica, de aceleración del crecimiento. Fase III: Lineal, donde el crecimiento ocurre a un ritmo constante con respecto al tiempo Fase IV:.Es la fase final, de crecimiento lento. El crecimiento absoluto: r, es el incremento de masa por unidad de tiempo El crecimiento relativo: R: es el incremento de masa por unidad de tiempo en función de la masa presente

Velocidad de crecimiento

es el aumento o incremento de

tamaño (medido en largo, peso,

tamaño, volumen, etc.) por unidad

de tiempo.