OBJETIVO(S) GENERAL(S) DE LA ASIGNATURA:

POSGRADO Programa de Estudios NOMBRE DE LA ASIGNATURA Evolución y Sistemática PROGRAMA Maestría CLAVE CURSO: Orientación: Ecología y Sistemática Manejo de Recursos Naturales 5 Profesores responsables en Chetumal: Martha Valdez Manuel Elías Eduardo Suárez En San Cristóbal: Lorena Ruiz Consuelo Lorenzo Eduardo Espinoza OBJETIVO(S) GENERAL(S) DE LA ASIGNATURA: En este curso se abordan los principios básicos de la sistemática y la evolución. El estudiante conocerá los fundamentos del estudio y análisis de la sistemática, taxonomía, clasificación y nomenclatura, así como relaciones de parentesco entre especies. Se familiarizará con el uso de caracteres morfológicos y moleculares para el manejo, análisis e interpretación de datos para el estudio de filogenias. Conocerá y dominará las bases conceptuales de los mecanismos de evolución organísmica y molecular asi como los fundamentos para comprender las tendencias actuales en la filogenia. TEMAS Y SUBTEMAS: 1. Historia del pensamiento evolutivo 1.1. Uniformitarismo, Lamarck, Buffon, Charles Darwin 1.2 Evolución y clasificación de especies (Linneo, Buffon) 1.3. Teoría sintética de la evolución 1.4 Las leyes de Mendel (caracteres discretos) 2. Selección natural y adaptación 2.1. Unidades de selección 2.2. Efecto de la selección en frecuencias génica 2.3. Efecto de la selección en caracteres fenotípicos

2.3.1. Diferencial de selección, 2.3.1. Selección normalizadora 2.3.1. Selección direccional 2.3.1. Selección disyuntiva 2.4. Problemas para reconocer adaptación, programa adaptacionista, modelos teóricos 2.5. Evolución de caracteres de historia de vida (ciclos de vida) 2.6. Evolución de recombinación y sexos 3. Conceptos de especie 3.1 Taxa supra e intraespecífico 3.2 Discusión de las ventajas y desventajas del uso de estos conceptos. 3.3 Reconocimiento de especies 3.4 Modelos de especiación y extinción 4. Diversificación de especies 4.1 Origen de taxa superiores (tasas de evolución, Registro fósil) 4.2. Extinciones masivas 4.3. Tendencias evolutivas 4.4 Modelos de especiación y extinción 5. Bases moleculares de la evolución 5.1 Estructura y función de los genes 5.2 Mutaciones, sustitución, deleción e inserción 5.3 Transiciones y transversiones 5.4 Cambio evolutivo de secuencias de aminoacidos (distancias Evolutivas y tasas de mutación y sustitución) 5.8 Cambio evolutivo de secuencias de DNA 6. Definiciones: Sistemática, Taxonomía, Clasificación, Nomenclatura. 6.1 Importancia de la sistemática en estudios ecológicos, fisiológicos, genéticos y conservación. 6.2 Historia de las clasificaciones biológicas. 6.3 Códigos de nomenclatura (zoológico, botánico y microbiológico) 6.4 Uso de los códigos y ejemplos 6.5 Principios operativos de la nomenclatura 6.6 Importancia del uso correcto de los nombres cuando se trabaja con seres vivos. 7. Escuelas actuales en Sistemática. Fundamentos filosóficos y metodológicos. 7.1 Antecedentes históricos 7.2 Escuela evolucionista 7.3 Escuela feneticista 7.4 Escuela Cladista 8. Análisis de caracteres, técnicas y métodos de estudio. 8.1 Caracteres Morfológicos 8.2 Análisis y codificación de caracteres. 8.3 Ordenamiento y polarización.

8.4Transformación, estados de los caracteres (caracteres binarios y multiestado) y su codificación. 8.5 Asignación de peso a los caracteres. 8.6 Caracteres Moleculares 8.7 Bases de datos en línea de caracteres moleculares (GenBank y BOLD). 8.8 MEGA y obtención de datos moleculares a partir de internet y alineación de secuencias. BLAST de secuencias relacionadas 8.9 Ventajas y desventajas del uso de cada tipo de caracteres 8.10 Moléculas vs morfología en sistemática Una disyuntiva? 8.11 La evidencia total Un enfoque filosófico o una posibilidad real? 8.12 Otros caracteres (Fisiológicos, Conductuales, Ecológicos, Geográficos) 8.13 Criterios de optimización de caracteres. 9. Arboles filogenéticos 9.1 Árboles no filogenéticos (no cladísticos? Como el famoso de Darwin?) (ID) 9.2 Arboles filogenéticos (con raíz y sin raíz) 9.3Diferencias topológicas 9.4 Métodos de construcción de árboles filogenéticos 10. Inferencia filogenética 10.1 Máxima parsimonia (MP) 10.2 Estrategias en la búsqueda de árboles MP 10.3 Árboles de consenso 10.4 Máxima probabilidad (ML, del inglés Maximum likelihood) 10.5 Introducción a la filogenia bayesiana 10.6 Ventajas del uso de estadística bayesiana en filogenia 11. Principios en el uso de software para el cálculo de filogenias (uso de datos morfológicos, moleculares y ambos) y ejercicios en sstemática 11.1 Mega 11.2 PAUP 11.3 Mr Bayes 12. La importancia contemporánea de describir la diversidad 12.1. El impedimento taxonómico 12.2 Falta de especialistas para reconocer la biodiversidad en México y el mundo Un callejón sin salida? 12.3 Importancia de los listados faunísticos y florísticos y claves de identificación. 12.3 Describiendo la biodiversidad en siglo XXI: hacia un enfoque integral que incorpora métodos tradicionales y marcadores moleculares (códigos de barras y otros). La guía de campo del futuro. 12.4 Museos y colecciones, un nuevo enfoque a un trabajo tradicional: especímenes, tejidos y DNA 12.5 Internet y sistemática: colecciones, repositorios biológicos o biorepositorios Bases de datos en línea 12.6 La publicación en sistemática moderna. Ejemplos

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE: 20 sesiones de 4 horas diarias (incluye prácticas de campo y laboratorio) Exposición de temas por profesores y alumnos Prácticas de cómputo con ejercicios Discusión de literatura seleccionada EVALUACION DEL CURSO: Tres exámenes parciales 60% Prácticas de clasificación y filogenia 30% Participación, tareas y lecturas 10% Bibliografía Adamowicz, S. J., S. Menu-Marque, P. D. N. Hebert & A. Purvis, 2007. Molecular systematics and patterns of morphological evolution in the Centropagidae (Copepoda : Calanoida) of Argentina, Biological Journal of the Linnean Society 90: 279-292. Bernardi, N. Capítulo XIV. Breve Historia de la Nomenclatura Zoológica. Pp. 279-281. En: Herramientas prácticas para el ejercicio de la taxonomía zoológica. (Papavero, N. y J. Llorente, comps.). Ediciones Científicas Universitarias. Universidad Nacional Autónoma de México y Fondo de Cultura Económica. México. 320 p. Bernardi, N.Capítulo XV. Nomenclatura Zoológica. Pp. 283-304. En: Herramientas prácticas para el ejercicio de la taxonomía zoológica. (Papavero, N. y J. Llorente, comps.). Ediciones Científicas Universitarias. Universidad Nacional Autónoma de México y Fondo de Cultura Económica. México. 320 p. Birky, C. W., 2007. Workshop on barcoded DNA: application to rotifer phylogeny, evolution, and systematics, Hydrobiologia 593: 175-183. Brooks, D. R., J. Bilewitch, C. Condy, D. C. Evans, K. E. Folinsbee, J. Frobisch, D. Halas, S. Hill, D. A. McLennan, M. Mattern, L. A. Tsuji, J. L. Ward, N. Wahlberg, D. Zamparo & D. Zanatta, 2007. Quantitative phylogenetic analysis in the 21(st) century, Revista Mexicana de Biodiversidad 78: 225-252. Elías-Gutiérrez M. & M. Valdez Moreno. "Código de barras, una alternativa para estudiar la biodiversidad. Revista Ciencia y Desarrollo, Abril 2008, Vol. 34, no. 218, p. 60-67. Elías Gutiérrez M., F. Martínez Jerónimo, N. V. Ivanova, M. Valdez Moreno & P.D.N. Hebert. 2008. DNA barcodes for Cladocera and Copepoda from Mexico and Guatemala, highlights and new discoveries. Zootaxa 1839: 1-42

Farris, J. S. 1969. A successive approximations approach to character weighting. Systematic Zoology 18:374-385. Felsenstein, J. 1985. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution 39:783-791. Hall B.G., 2007. Phylogenetic Trees Made Easy. A How-To Manual for Molecular Biologists, 3a ed. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, 179 pp. Hanner, R. H. & T. R. Gregory, 2007. Genomic diversity research and the role of biorepositories, Cell Preservation Technology 5: 93-103. Hendy, M. D. & D. Penny. 1982. Branch and bound algorithms to determine minimal evolutionary trees. Mathematical Biosciences 59:277-290. Kimura, M. 1980. A simple method for estimating evolutionary rate of base substitution through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution 16: 111-120. Kimura, M. 1981. Estimation of evolutionary distances between homologous nucleotide sequenes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:454-458. Kumar, S., K. Tamura & N. Masatoshi, 2004. MEGA3: Integrated Software for Molecular Evolutionary Genetics Analysis and Sequence Alignment, Briefings in Bioinformatics 5: 150-163. Larget, B., and D. Simon. 1999. Markov chain Monte Carlo algorithms for the Bayesian analysis of phylogenetic trees. Mol. Biol. Evol. 16:750-759. Mayr, E. 1969. Principles of Systematic Zoology. Harvard University. Mc Graw Hill. 428 p. Montiel-Martínez A., J. Ciros-Pérez, E. Ortega-Mayagoitia & M. Elías-Gutiérrez. 2008. Leptodiaptomus garciai (Osorio-Tafall 1942) is a valid endemic species, as evidenced from morphology, ecological specialization, reproductive isolation and DNA barcodes. Journal of Plankton Research. Doi: 10.1093/plankt/fbn067 Morrone, J. J. 2003. El lenguaje de la Cladística. Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Ciencias. México, D. F. 109 pp. Nei, M.& S. Kumar, 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics, Oxford University Press, New York, 333 pp. Nelson G. y N. Platnick. 1981. En: Systematics and Biogeography. Cladistics and Vicariance. Columbia University Press. New York. 567 p.

Paquin, P.& M. Hedin, 2004. The power and perils of 'molecular taxonomy': a case study of eyeless and endangered Cicurina (Araneae : Dictynidae) from Texas caves, Molecular Ecology 13: 3239-3255. Ridley, M. 1997. Evolution. 2da edición, Blackwell Scientific Publications, Oxford, UK. Ronquist, F.& J. P. Huelsenbeck, 2003. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models, Bioinformatics 19: 1572-1574. Salazar-Vallejo SI & Carrera-Parra, LF. 1998. Taxonomía biológica, factor de impacto y evaluación curricular para el siglo XXI. Interciencia. 23(5):293-298. Salazar-Vallejo, S.I., L.F. Carrera-Parra & K. Fauchald. 2008. Phylogenetic affinities of the Flabelligeridae (Annelida: Polychaeta). Journal of Systematic Zoology and Evolutionary Research 46(3):203-215. Salazar-Vallejo, S.I., E. Escobar-Briones, N.E. González, E. Suárez-Morales, F. Álvarez, J.A. de León-González & M.E. Hendrickx. 2007. Iniciativa mexicana en taxonomía: biota marina y costera. Ciencia y Mar 11(32):69-77 Salazar-Vallejo, S.I., N.E. González & E. Schwindt. 2008. Taxonomía de invertebrados marinos: necesidades en Latinoamérica. Interciencia 33(7):510-517. Sorensen, M. V.& G. Giribet, 2006. A modern approach to rotiferan phylogeny: Combining morphological and molecular data, Molecular Phylogenetics and Evolution 40: 585-608. Sparks, J. S.& W. L. Smith, 2004. Phylogeny and biogeography of cichlid fishes (Teleostei : Perciformes : Cichlidae), Cladistics 20: 501-517. Swofford, D. L. and W. P. Maddison. 1992. Parsimony, character-state reconstructions, and evolutionary inferences. Pages 186-223 in R. L. Mayden (ed.), Systematics, Historical Ecology, and North American Freshwater Fishes (Stanford University Press: Stanford). Valdez-Moreno M. ; N. V. Ivanova; M. Elías-Gutiérrez; S. Contreras-Balderas and P. D. N. Hebert. 2008. Probing diversity in freshwater fishes from Mexico and Guatemala with DNA barcodes. Sitios WEB Código internacional de nomenclatura zoológica: http://www.iczn.org/iczn/index.jsp Código internacional de nomenclatura botánica: http://www.bgbm.org/iapt/nomenclature/code/saintlouis/0000st.luistitle.htm Código internacional de nomclatura bacteriológica: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=icnb Mega: http://www.megasoftware.net/ PAUP: http://paup.csit.fsu.edu/

MrBayes : http://mrbayes.csit.fsu.edu/ GenBank: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ BOLD: http://www.barcodinglife.org/views/login.php Biorepositorios y colecciones científicas: http://www.biorepositories.org/ ; http://www.conabio.gob.mx/remib/doctos/remib_esp.html ; http://unibio.ibiologia.unam.mx/condiciones.php Why taxonomy concerns: http://www.bionetintl.org/opencms/opencms/casestudies/default.jsp