La población como escenario del proceso evolutivo.

Transcripción

1 La población como escenario del proceso evolutivo.

2 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

3 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)

4 ECOLOGICOS

5 ECOLOGIA DE POBLACIONES DISTRIBUCIÓN

6 PRESENTAN CARACTERÍSTICAS O ATRIBUTOS ESTRUCTURALES ÚNICOS POBLACIONES tienen una estructura de edad, de sexos Número de individuos por unidad de superficie una densidad DISTRIBUCIÓN Densidad absoluta presentan una tasa de natalidad, de mortalidad y de crecimiento una distribución en el espacio y el tiempo Número de individuos por unidad de superficie aprovechable para vivir Densidad ecológica responden de manera propia frente a la competencia, la depredación y otras presiones: cambios de composición o tamaño Aleatoriamente, uniformemente o en agregados

7 REPASO CONCEPTOS ECOLOGIA VER DIAPOSITIVAS 11 A 29

8 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.

9 Distribución al azar.- se distribuyen de manera irregular. Se presenta cuando el medio es homogéneo, con recursos disponibles regularmente en toda su área

10 Dispersión heterogénea de los recursos y tendencia social de ciertas especies a agruparse Distribución aglomerada.-

11 Puede presentarse donde la dispersión de recursos es escasa Distribución uniforme.-

12 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 POBLACIONES Número de individuos por unidad de superficie Densidad absoluta Número de individuos por unidad de superficie aprovechable para vivir Densidad ecológica responden de manera propia frente a la competencia, la depredación y otras presiones: cambios de composición o tamaño Aleatoriamente, uniformemente o en agregados

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15 2.-DISTRIBUCION

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

17 Pirámide de una población desequilibrada a causa por ejemplo de una inmigración masiva de trabajadores hombres

18 ATRIBUTOS o CARATERISTICAS DE LAS POBLACIONES QUE NO SON ATRIBUTOS DE LOS ORGANISMOS INDIVIDUALES

19 INMIGRACIÓN NATALIDAD DENSIDAD POBLACIÓN MORTALIDAD EMIGRACIÓN

20 Crecimiento poblacional. Curvas hipotéticas Crecimiento de una población en un ambiente donde no hay limitaciones Crecimiento de una población en un ambiente con recursos limitados,

21 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.

22 SIN EMBARGO!! ESTA PROPUESTA HA SIDO CONSIDERADA COMO UNA SIMPLIFICACIÓN EXCESIVA Algunas especies de estrellas de mar tienen vidas largas (una característica de selección K) y producen numerosos huevos (una característica de selección r).

23 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 POBLACIONES Número de individuos por unidad de superficie Densidad absoluta Número de individuos por unidad de superficie aprovechable para vivir Densidad ecológica responden de manera propia frente a la competencia, la depredación y otras presiones: cambios de composición o tamaño Aleatoriamente, uniformemente o en agregados

24 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

25 INDEPENDIENTES DE LA DENSIDAD Influencias climáticas

26 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 POBLACIONES Número de individuos por unidad de superficie Densidad absoluta Número de individuos por unidad de superficie aprovechable para vivir Densidad ecológica responden de manera propia frente a la competencia, la depredación y otras presiones: cambios de composición o tamaño Aleatoriamente, uniformemente o en agregados

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30 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.

31 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.

32 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.

33 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.

34 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?

35 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

36 El concepto de COEVOLUCIÓN, que era parte de la visión de Darwin, se convirtió en un pilar de la biología evolutiva. Al igual que las especies, las interacciones también evolucionan

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38 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)

39 Esquema general del proceso de COEVOLUCION de plantas y herbívoros (Enzimas que los destoxifique del Alcaloide) (Alcaloide toxico)

40 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

41 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.

42 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 cm de largo. Hoy se la clasifica como subespecie de X. morgani.

43 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..

44 Espiritrompa En el fondo, el néctar ocupa no más de 4 cm Recipiente tubular, espolón, de 29 cm de longitud. Orquídea estrella de navidad

45 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

46 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.

47 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.

48 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

49 Se pueden distinguir 3 tipos principales de interacción en los que se puede producir COEVOLUCION 1.COMPETICION 2.EXPLOTACION 3.MUTUALISMO

50 1. COMPETICION 2.-EXPLOTACION Y PARASITOIDES 3.-MUTUALISMO

51 Se pueden distinguir 3 tipos principales de interacción en los que se puede producir COEVOLUCION 1.COMPETICION 2.EXPLOTACION 3.MUTUALISMO

52 COMPETENCIA

53 Se pueden distinguir 3 tipos principales de interacción en los que se puede producir COEVOLUCION 1.COMPETICION 2.EXPLOTACION 3.MUTUALISMO

54 DEPREDADOR PRESA UN ANIMAL MATA O MUTILA A OTRO Y SE LO COME LA PRESA DEBE ESTAR VIVA

55 RELACIONES DEPREDADOR - PRESA

56 Curvas hipotéticas de crecimiento poblacional en una relación depredador/presa La curva amarilla representa curvas hipotéticas de crecimiento SIN RESTRICCIÓN DE RECURSOS La curva verde claro representa el crecimiento y las fluctuaciones en la población de la PRESA, La curva naranja representa el crecimiento y las fluctuaciones en la población del DEPREDADOR. La verde oscura el número máximo de individuos (K) en un ambiente de RECURSOS LIMITADOS

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58 Es una relación perjudicial para uno de los individuos. El parásito vive a expensas del huésped, causándole una enfermedad o hasta la muerte

59 Video Hormiga zombie

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63 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

64 Video la Avispa parasitoide PARASITOIDE

65 Se pueden distinguir 3 tipos principales de interacción en los que se puede producir COEVOLUCION 1.COMPETICION 2.EXPLOTACION 3.MUTUALISMO

66 1. COMPETICION 2.-EXPLOTACION Y PARASITOIDES 3.-MUTUALISMO

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69 Video Hormigas y pulgones

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72 SIMBIOSIS: ambas especies se benefician y no pueden vivir sin la otra 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.

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74 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.

75 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.

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77 Los eventos evolutivos ocurren debido a la interacción con el ambiente Ecología Evolutiva

78 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.

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80 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 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.

81 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.

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83 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

84 32.- L envie est une perte de temps. Nous avons déjà tout ce qu'il nous faut. REGULACIÓN DEL TAMAÑO DE LA POBLACIÓN

85 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 Velocidad de crecimiento es el aumento o incremento de tamaño (medido en largo, peso, tamaño, volumen, etc.) por unidad de tiempo. El crecimiento relativo: R: es el incremento de masa por unidad de tiempo en función de la masa presente

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