Asignacion 1 (3 puntos) Trabajo grupal. Los organismos cada vez están mejor adaptados

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1 Asignacion 1 (3 puntos) Basandose en el video, describa CON SUS PROPIAS PALABRAS, que es selección artificial y como este ejemplo ilustra lo que es selección en general &feature=related Trabajo grupal Los organismos cada vez están mejor adaptados La evolución produce criaturas perfectamente adaptadas a su ambiente La selección natural ocurre a nivel de individuos No es posible ver procesos evolutivos, ya que toman miles de años Todas las características fenotípicas son adaptaciones producidas por selección natural La evolución produce criaturas perfectamente adaptadas a su ambiente No es necesario estar perfectamente adaptado al ambiente, sino estar tan bien adaptado como el vecino Un organismo puede estar en un ambiente, pero llega otro con características que le permiten explotar mas eficientemente el lugar y desplazan a los primeros Primates no pueden producir vitamina C Los organismos cada vez están mejor adaptados Selección natural puede eliminar genes malos del pool genético Pero organismos imperfectos pueden sobrevivir Otros organismos llevan mucho tiempo sin cambio, ya que están suficientemente adaptados para el ambiente en el que están La selección natural ocurre a nivel de individuos Poblaciones Cambios en el pool genético Un organismo no puede adaptarse mejor a un cambio de ambiente, porque no pueden cambiar sus genes 1

2 No es posible ver procesos evolutivos, ya que toman miles de años Resistencia a pesticidas Virus Catarro Bacterias Moscas de fruta Hay muchas evidencias dadas por los fósiles, anatomía comparada, secuencias genéticas, distribución geográfica de Todas las características fenotípicas son adaptaciones Se asume que todo tiene un propósito o una función pero no es así Pezones de macho No sirven para nada pero allí están. No son costosos así que no ha habido selección para que los sexos desarrollen patrones de desarrollo separados Objetivos Capítulo 25 Origen de las Especies y macroevolución Cap. 25. Pág ; Explicar el concepto de especie biológica y describir las limitaciones de esta definición. 2. Reconocer que existen otros conceptos de y poder distinguir las diferencias entre ellos. 3. Distinguir entre barreras reproductivas pre-cigóticas y post-cigóticas. 4. Definir y distinguir especiación alopátrica y simpátrica 5. Describir los mecanismos de aislamiento reproductivo de especiación alopátrica y en especiación simpátrica. 6. Distinguir entre el modelo de equilibrio puntuado y el modelo gradualista de evolución. En las Galápagos Darwin descubrió plantas y animales que no se encontraban en ningún otro sitio Islas eran relativamente nuevas Especies relativamente nuevas Especiación Una especie se divide y da origen a dos o mas Explica diferencias pero también similaridades entre ADN Cormorán que no vuela (Galápagos) viene de Cormorán volador de Sur América 2

3 Conceptos asociados con especiación Microevolución Cambios en el tiempo de frecuencia alélicas de una población Cambios a pequeña escala En pocas generaciones Ej de población de cacúlos blancos y negros que por presión de selección cambian la composición genética (se pierden los genes de los blancos) Microevolución en bacterias Cultivo de bacterias Antibiótico Selección Cambio composición genética Población final contiene un subgrupo de los genes de la inicial Además de la selección natural, que otros mecanismos pueden alterarla composición genética de una población? Mutaciones Mecanismos microevolución Selección natural Deriva genética Flujo genético Por grupos Indicar como cada uno de estos mecanismos puede alterar la frecuencia genética de una población Deriva genética Conceptos asociados con especiación Macroevolución Grandes cambios evolutivos a largo plazo Origen de plantas o animales por muchos cambios Serie de eventos de especiación 3

4 Especies Diferentes tipos de organismos Perro, gato, etc Comparaciones de morfología, fisiología, bioquímica, secuencias de ADN se usan para agrupar organismos Pero hay mas de 20 definiciones de especie diferentes!!! Concepto Biológico de Especie Ernst Mayr 1942 Grupo de poblaciones en las que los individuos son capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil. Hay flujo genético entre esas poblaciones No se pueden cruzar con otros grupos Hay variaciones fenotípicas en las, pero se pueden cruzar Comparten un pool genético Aislamiento reproductivo Existe entre las diferentes En algunos casos raros diferentes pueden cruzarse se producen híbridos pero en muchos casos no son fértiles o viables Aislamiento dado por factores biológicos (barreras) que impiden que se produzcan hijos fértiles viables Aislamiento reproductivo Cómo se puede evitar que dos se entrecrucen? Puede que una sola barrera no sea suficiente, así que en algunos caso hay varias barreras Esto aplica sobretodo para cercanas Estas barreras se pueden dar antes o después de la fertilización Pre cigoticas Post cigoticas 4

5 Aislamiento reproductivo Prezygotic barriers Aislamiento de Habitat Aislamiento temporal Aislamiento comportamiento Aislamiento mecanico Impedir que miembros de diferentes traten de aparearse Individuos de diferente Intento Aparemiento Precigoticas Impiden que ocurra la fertilización Prevenir que si se aparean el proceso se complete Dos en hábitats diferentes pero en la misma área Una es acuática y otra terrestre Impedir que el espermatozoide llegue al ovulo Prezygotic barriers Prezygotic barriers Aislamiento de Habitat Aislamiento temporal Aislamiento comportamiento Aislamiento mecanico Aislamiento de Habitat Aislamiento temporal Aislamiento comportamiento Aislamiento mecanico Individuos de diferente Intento Aparemiento Individuos de diferente Intento Aparemiento Se aparean a diferentes horas del día, estación o años Rituales de apareo y otros comportamientos únicos de la especie Invierno Verano Prezygotic barriers Aislamiento de Habitat Aislamiento temporal Aislamiento comportamiento Individuos de diferente Intento Aparemiento Aislamiento mecanico (f) Estos caracoles tratan de aparearse pero la concha de cada uno tiene un espiral para el lado opuesto. Las aperturas genitales (marcadas con flechas) no se alinean y no pueden completar el apareamiento Tratan de aparearse pero las diferencias morfológicas impiden que se complete el asunto 5

6 Prezygotic barriers Aislamiento Gametico Fertilization Los erizos liberan óvulos y espermatozoides al agua (g) Puede que se encuentren No se unen porque las proteínas de los gametos no son compatibles Se aparean, pero espermatozoides de una especie no fertilizan el óvulo de la otra Aislamiento reproductivo Postzygotic barriers Reducir viabilidad híbrido Reducir fertilidad híbrido Hybrid Breakdown Reducir viabilidad Fertilizacion Viable, fertile offspring Postcigoticas Se evita que el zigoto híbrido se desarrolle en un adulto fértil viable Reducir fertilidad Genes de los padres pueden interactuar de manera tal que impiden el desarrollo del híbrido Híbridos producen hijos pero estos no se pueden reproducir Postzygotic barriers Fertilizacion Reducir viabilidad híbrido Reducir fertilidad híbrido Hybrid Breakdown Viable, fertile offspring Fertilizacion Reducir viabilidad hibrido Postzygotic barriers Reducir fertilidad hibrido Hybrid Breakdown Viable, fertile offspring Hibridos pueden ser vigorosos, sanos pero..estériles La primera generación de híbridos es fértil pero si se aparean con otra especie o con las parentales, los hijos son inviables o estériles 6

7 (l) Arroz cultivado Han acumulado genes mutados recesivos Se pueden unir y producen hijos viables y fértiles Pero tienen aun mas mutaciones Se cruzan y ya lo que sale es poco viable o estéril Qué limitaciones tiene el concepto biologico de especie? El concepto biologico de especie tiene limitaciones No se puede aplicar a: Especies extintas (los fósiles.no se aparean!!!) Organismos asexuales A veces hay flujo genético entre diferentes Otras Definiciones de El concepto biológico enfatiza en la separación de por barreras reproductivas Otras definiciones enfatizan en lo que unifica las Hay, sin embargo, mucho debate hoy en día en lo que es una especie Otras Definiciones de Concepto morfológico de especie La define basándose en características físicas Se puede aplicar a organismos sexuales y asexuales pero, es un poco subjetivo Que tan parecido es parecido? Otras Definiciones de Concepto ecológico de especie Describe a una especie en términos de su habitat Incluye a todos los factores bióticos y abióticos con los cuales el organismo se relaciona. No funciona muy bien con bacterias, porque pueden ser de una especie y tolerar muchas condiciones diferentes. 7

8 Otras Definiciones de Otras Definiciones de Concepto ecológico de especie Se puede usar para organismos asexuales y sexuales Se relaciona con las adaptaciones de los organismos a su medio 2 anfibios pueden ser muy parecidos físicamente pero Comen cosas diferentes Toleran diferentes grados de desecación Concepto filogenético de especie Se usan diferencias morfológicas o moleculares Aplica a organismos sexuales y asexuales Pero es difícil determinar el grado de diferencia para separar Que tan diferente es diferente? Otras Definiciones de Tipos de Especiación Concepto de linaje general Define la especie como el grupo mas pequeño de individuos en que comparten un ancestro común formando una rama de un árbol filogenético Mas aceptado ultimamente Alopátrica Simpátrica Especiación alopátrica El flujo genético es interrumpido o reducido cuando una poblacion es dividida por barreras físicas Especiación alopátrica Una parte de la población queda en la montaña que es mas fresca y húmeda Río Montaña Este subgrupo de la población solo cuenta con parte del pool genético total de la población El clima donde esta es diferente y las fuerzas selectivas son diferentes Se favorecen los que están mejor adaptados al nuevo clima 8

9 Especiación alopátrica Además en cada subpoblación surgen diferentes mutaciones Se altera frecuencia genética Especiación alopátrica La definición de barrera depende de la capacidad de la población para dispersarse Hay animales que pueden cruzar los ríos y cañones, pero otros no Especiación alopátrica Otro ejemplo puede ser que unos individuos colonizan una tierra remota = radiación adaptativa Sus hijos quedan separados de la población original También puede ocurrir si las poblaciones tienen una amplia distribución Evidencias de especiación alopátrica Regiones con muchas barreras geográficas tienen mas Muchas de aves en region montañosa de Nueva Guinea Hawaii muchas de plantas y animales unicas 53 9

10 Zonas hibridas Cuando la separación geográfica no es completa Las poblaciones se pueden entrecruzar Pero llega un punto en que las diferencias genéticas de cada población aumentan Ya no se pueden cruzar Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Population 1 Geographic barrier Population 2 Western deer population Mountain range Eastern deer population Especiación simpátrica Menos común que la alopátrica Ocurre en poblaciones que están en una misma área geográfica Como se forman las barreras reproductivas aquí? Reducción en flujo genético por Poliploidia Diferenciación de hábitat Selección sexual Poliploidía Es la presencia de un set extra de cromosomas dado por accidentes durante la división celular En animales Sapo de árbol gris Es mas común en plantas 80% de las plantas se originaron así La nueva se autopoliniza Diferenciación de Habitat Aparición de un nuevo nicho ecológico Un grupo de organismos de la especie puede explotar recursos que no son usados por los demás Moscas viven en un tipo de árbol Se introducen árboles de manzana Manzanas se desarrollan mas rápido Selección sexual Hembras tienen preferencias por machos con diferentes colores Peces ciclidos en el Lago Victoria Uganda, Tanzania y Kenia Se favorecen las moscas que se puedan desarrollar mas rápido 10

11 Time Time Cuánto se demora una especie en aparecer? Cuánto se demora una especie en aparecer? Se pueden usar fósiles, datos morfológicos o moleculares Hay dos modelos propuestos Gradual Cambian de a poquito con el paso del tiempo Gradualista Equilibrio puntuado Cuánto se demora una especie en aparecer? Equilibrio puntuado Niles Eldrege y Stephen Jay Gould En el record fósil se observa que una especie aparece, permanece sin cambio por mucho tiempo y luego desaparece (a) Gradualism Phenotypic change Equilibrium Equilibrium Equilibrium Rapid evolutionary change Rapid evolutionary change Phenotypic change (b) Punctuated equilibrium 11