la población como escenario del proceso evolutivo. · representación gráfica de la continua...

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La población como escenario del proceso evolutivo.

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La población como escenario del proceso evolutivo.

EN RESUMEN:

LA VARIABILIDAD INTRAPOBLACIONALpuede ocurrir por:

1.-DIFERENCIAS ONTOGENETICAS:

2.-DIFERENCIAS GENETICAS:

A.- RESULTANTES DEL DIMORFISMO SEXUAL

B- RESULTANTES DEL POLIMORFISMO GENETICO

3.-DIFERENCIAS NO GENETICAS:POLIFENISMO

Representación gráfica de la continua expansión de la teoría evolutiva Basado en Kutschera, U., Karl J. Niklas. 2004 y Pigliucci, M. 2009.

1.-Darwinismo original2.-Teoría Sintética

3.-Síntesis ampliada

¿De que manera se ve Observado, atacado o discutido el argumento

Darwinista y Neodarwinista a partir de estos nuevos aportes?

plasticidad fenotípicamodificaciones epigenéticas

Buscar información y definir:

Luego …. Vincular …argumentar

CAMBIOS ONTOGENETICOS

Recombinaciones

ESQUEMA DEL CAMBIO EVOLUTIVO

ATRIBUTOS DE LAS POBLACIONESQUE 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 absolutaDensidad absoluta

Densidad ecológicaDensidad ecológica

Número de individuos por unidad de superficie

aprovechable para vivir

Aleatoriamente, uniformemente o en

agregados

POBLACIONESPOBLACIONES

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 absolutaDensidad absoluta

Densidad ecológicaDensidad ecológica

Número de individuos por unidad de superficie

aprovechable para vivir

Aleatoriamente, uniformemente o en

agregados

POBLACIONESPOBLACIONES

DISTRIBUCIÓN

REPASO CONCEPTOS ECOLOGIA

VER

• DIAPOSITIVAS 11 A 29

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.

Distribución al azar.-

se distribuyen de manera irregular. Se presenta cuando el medio es

homogéneo, con recursos disponibles regularmente en toda su área

Distribución aglomerada.-

Dispersión heterogénea de los recursos y tendencia social de ciertas especies a agruparse

Distribución uniforme.-

Puede presentarse donde la dispersión de recursos es escasa

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 absolutaDensidad absoluta

Densidad ecológicaDensidad ecológica

Número de individuos por unidad de superficie

aprovechable para vivir

Aleatoriamente, uniformemente o en

agregados

POBLACIONESPOBLACIONES

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

ATRIBUTOS o CARATERISTICAS DE LAS POBLACIONESQUE NO SON ATRIBUTOS DE LOS ORGANISMOS INDIVIDUALES

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.

• 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

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 absolutaDensidad absoluta

Densidad ecológicaDensidad ecológica

Número de individuos por unidad de superficie

aprovechable para vivir

Aleatoriamente, uniformemente o en

agregados

POBLACIONESPOBLACIONES

Influencias climáticas (temperatura, luz, precipitación, humedad relativa y sus consecuencias como: sequía, inundaciones, etc.)

Competencia, relacionesinterespecíficas

Factores independientesde la densidad

Enfermedades dentro de la poblacion

Competencia intraespecífica,

Factores dependientesde la densidad

INDEPENDIENTES DE LA DENSIDAD

Influencias climáticas

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 absolutaDensidad absoluta

Densidad ecológicaDensidad ecológica

Número de individuos por unidad de superficie

aprovechable para vivir

Aleatoriamente, uniformemente o en

agregados

POBLACIONESPOBLACIONES

¿Que estudia la Ecología Evolutiva?• Estudia las adaptaciones de

los organismos a su medioambiente, 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.

¿Que estudia la Ecología Evolutiva?• Tres pilares básicos de

la Ecología Evolutiva: Fitness; Selección natural; Adaptación

•Se cuestiona si diferentes FENOTIPOS conducen a diferencias en eficacia

biológica y si esto afecta en las generaciones siguientes.

¿Que estudia la Ecología Evolutiva?• Estamos

interesados en el "cómo y el por qué" de los rasgos de cualquier tipo en los organismos, en particular en su conexión o la falta de ella, a la eficacia biológica.

DEPARTAMENTO DE ECOLOGÍA EVOLUTIVA

• En nuestro Departamento investigamos la intersección entre la ecología y biología evolutiva mediante una gran variedad de sistemas modelo, desde plantas a insectos, anfibios, aves y mamíferos.

• Nuestro interés abarca gran variedad de preguntas, desde "el cómo" y "el por qué" de los rasgos de organismos de cualquier clase a los patrones que gobiernan los procesos de especiación y coevolución.

Departamento de Ecología EvolutivaRecibimos a investigadores internacionales y españoles. Los estudiantes

interesados en Ecología Evolutiva pueden realizar un master o tesis doctoral en nuestro departamento.

Líneas/Sublíneas de Investigación• Interacciones Planta-Animal• Biología Evolutiva• Ecología Molecular y Genética Evolutiva• Jefe del Departamento: José Luis GarridoGrupos• Grupo Herrera (Interacciones Planta-Animal)• Grupo Ibáñez- Juste (Murciélagos)• Grupo Negro -• Grupo J Potti• Grupo Tejedo• Garamszegi Lab• Grupo Jovani

Animamos a postdoctorales e investigadores

senior a ponerse en contacto con

nosotros.

¿Que estudia la Ecología Evolutiva?

• Evolución del altruismo y la cooperación

Miguel Ángel Toro. Catedráticode Producción Animal. ETSI Agrónomos, UPM (Premio Nacional de Genética 2010).

•EVOLUCIÓN DE LA INTERACCIÓN PARÁSITO-

HOSPEDADORSantiago Merino MUSEO NACIONAL DE

CIENCIAS NATURALES. CSIC.

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,

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 destoxifiquedel 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.

•Video polilla de la familia Sphingidae

Cuarenta aCuarenta añños despuos despuéés de que Darwin lo predijera, en 1903 se s de que Darwin lo predijera, en 1903 se

describidescribióó XanthopanXanthopan praedictapraedicta, una polilla de Madagascar, de la , una polilla de Madagascar, de la

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

largo.largo.

Hoy se la clasifica como subespecie de Hoy se la clasifica como subespecie de X. X. morganimorgani..

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

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

Se pueden distinguir 3 tipos principales de interacción en

los que se puede producir COEVOLUCION

1.COMPETICION

2.EXPLOTACION

3.MUTUALISMO

COMPETENCIA

Se pueden distinguir 3 tipos principales de interacción en

los que se puede producir COEVOLUCION

1.COMPETICION

2.EXPLOTACION

3.MUTUALISMO

DEPREDADOR – PRESA UN ANIMAL MATA O MUTILA A OTRO

Y SE LO COME LA PRESA DEBE ESTAR VIVA

RELACIONES DEPREDADOR - PRESA

La curva naranjarepresenta 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 clarorepresenta 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

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

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

Práctico N° 7 (Unidad III.5)

Seminarios:

(a) Dinámica poblacional –(b) La interacción entre predador-presa

c) Dimorfismo sexual Liolaemus(d) Heterocronia y variación morfológica en

anuros(e) Heterocronia y evolucion