Sexta extinción

Tasa de recambio desfasada

Mayor pérdida que origen de sp nuevas

Ej. Extinción K-T: Dinosaurios /

Mamíferos

Que es una especie en peligro?

Especie con un alto riesgo de extinción en un periodo corto de tiempo

IUCN: críticamente en peligro: 50% en 10 años

Especie con un alto riesgo de extinción en un periodo corto de tiempo

IUCN: críticamente en peligro: 50% en 10 años

GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓN

AMÉRICA

• Es la variedad de alelos y genotipos en un grupo definido

• Un alelo es una de dos o más formas alternativas de un gen o locus

• Un genotipo es la combinación de alelos presentes en un locus en un individuo.

individuos diploides:

Secuencia de alelo A1: ACTCTAAGTGATT

Secuencia de alelo A2: ACTCTTAGTGATT

1er ind.:Alelo A1 y A2 Genotipo I Heterocigoto

2do ind.:Alelo A1 A1 Genotipo II Homocigoto

3ro ind.:Alelo A1 y A2 Genotipo I Heterocigoto

La diversidad genética

Las fuerzas evolutivas

Mutación

Selección Natural

Flujo génico

Deriva génica

Endogamia

ENDOGAMIA

Producción de hijos por individuos

relacionados por descendencia

aa

Aa aa aaAa

Aa aa

Aumenta la proporción de homocigotos

DERIVA GÉNICA

Muestreo aleatorio de alelos

Disminuye la variedad de alelos

• Algunos caracteres son favorecidos en ambientes

particulares

• Contribución desigual a la siguiente generación

• Transmisión no aleatoria de genes de una

generación a otra: Cambios en las frecuencias

alélicas

• Cambios NO AZAROSOS les dan una ventaja a los

individuos seleccionados llamada

SELECCIÓN NATURAL

Cómo se mide la diversidad genética

1. Característicascitologicas

2. Proteínas 3. Secuencias DNA

Ind 1:ACTCTAAGTGATTInd 2:ACTCTTCGTGATT

PORQUE ES IMPORTANTE LA VARIACIÓN GENÉTICA?

Fruta NectarInsectos

Mieleros Hawaiianos

Sir Otto Herzberg Frankel

-Fundador de “Genetical Conservation”

-Busca preservar la variación genética dentro y entre especies!

- Es nuestra “Responsabilidad evolutiva” conservarla

- Importancia de FACTORES GENÉTICOS en la BC

Soulé & Frakham 2000

GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓN

Factores genéticos relacionados con el RIESGO DE EXTINCIÓN

El conocimiento genético ayuda a

la Biología de la Conservación

1. Identifica poblaciones en riesgo

Estudio de la diversidad genética puede identificar poblaciones que estén en riesgo a largo plazo

Población pequeña en el bosque Gir, India

Baja diversidad genética

Capacidad de evolucionar: cambios amb.

2. Estructura de poblaciones

Niveles de flujo genético entre poblaciones

Translocación de individuos

-Evitar pérdida de diversidad

-Evitar endogamia

La dirección de las translocaciones: Evitar Exogamia

Stangel et al. 1992; Daniels et al. 2000

Picoides borealis)

3. Resuelve incertidumbres taxonómicas

Conocer lo que se va a conservar

Un análisis genético basado en aloenzimas (Daugherty et al., 1990) reveló que lo que se consideraba una sola especie, en realidad consistía de dos (S. punctatus and S. guntheri). S. punctatus además se dividió en dos grupos diferentes: S. p. punctatus en el norte y S. p. western en el sur.

Sphenodon sp.

4. Ayuda a definir unidades de manejo

Cuando hay mucha diferenciación!

Oncorhynchus kisutch

Poblaciones adaptadas a

diferentes condiciones

Marcadores genéticos indican más de una historia!

Dasypus novemcinctus

5. Detecta hibridización

Miller et al. 2003

Canis rufus Canis latrans

6. Efecto de características de la Hria de vida

-Análisis de paternidad y parentezco

- Patrones de dispersión

7. Definición de sitios para reintroducción

Lasiorhinus krefftii

1. Identificación individual: 28 MS (Sloane et al. 2000)

2. Tej. museo: población extinta pertenecía a la sp norteña: Deniliquin

8. Análisis Forense

Marcadores genéticos han ayudado a reconocer caza ilegal

A que especie pertenecen??

773 muestras, 9% pertenecen a sp. en riesgo

(Blue, Humpback, Fin, Bryde Whale)Dizon et al. 2000

9. Estimar tamaños poblacionales

Sp nocturnas, fosoriales, raras etc.., son difíciles de estudiar

Vulpes macrotis mutica

10. Conocer la historia demográfica

T0 T1

Cuando pasó? Que tan intenso fue?

Sobrecacería

1922: 350 1960: 15000 2000: 100000

2 haplotipos

11. Ayuda a definir planes de manejo para mantener las poblaciones viables

Simulaciones computacionale

s

Parámetros poblacionales

1. Extracción sustentable

2. Establecimiento de poblaciones en cautiverio

11. Ayuda a definir planes de manejo para mantener las poblaciones viables

Simulaciones computacionale

s

Parámetros poblacionales

1. Extracción sustentable

2. Establecimiento de poblaciones en cautiverio

Poblaciones = 3

Ne = 100/15/50

Pi = 0.001/0.002/0.003

Flujo génico: 2/1/5

Cuantos ind puedo extraer?

Que configuración debo aplicar?

ENDOGAMIA

Producción de hijos por individuos relacionados por descendencia

aa

Aa aa aaAa

Aa aa

Aumenta la proporción de homocigotos

12. Reducción del riesgo de extinción, minimizando la endogamia

Muchas especies evitan la endogamia

Otras la mantienen como estrategia reproductiva

• Los alelos deletéreos recesivos estan en bajas proporciones en todos los genomas.

• Estos alelos pueden ser letales o solo reducir la adecuación de los portadores homocigotos.

• Dado que la endogamia incrementa el

nivel de homocigosidad, las probabilidades de que se expresen alelos deletéreos recesivos se incrementan con la endogamia.

El coeficiente de endogamia (F) se puede estimar estableciendo la proporción de heterocigosidad observada (Ho) en relación con la esperada (He):

• F fluctúa entre -1 y 1

En condiciones normales: Ho = He => F = 0Con endogamia: Ho ↓ => F > 0Con exogamia: Ho ↑ => F < 0

e

oe

H

HHF

La expresión de alelos deletereos puede causarLA DEPRESIÓN POR ENDOGAMIA

Aumento de la mortalidadReducción de la reprod.

Tasa de

crecimiento

Tamarin doradoReduce la W

DxE afecta W poblaciones animales-Número de hijos

- Sobreviviencia de Juveniles

(I) Menor habilidad Reproductiva

(II) Menor movilidad y mayor cantidad de espermatozoides anormales

Wildt (1996) Roldan et al. (1997)

(III) Mayor mortalidad en progenie endógama que exógama

DxE afecta W poblaciones vegetales- Cantidad de polen, N. óvulos

- Cantidad de semillas- Tasas de germinación

- Aumenta el ataque x herbívoros

PORQUE LA ENDOGAMIA ES UN PROBLEMA ACTUAL?

Reducción del tamaño de las poblaciones

Cacería

Ej. Peleteria, alimento

Fragmentación de los habitats

Reducción del tamaño de las poblaciones

Tiempo 1 Tiempo 2

Muestreo aleatorio de

alelos

DERIVA GÉNICA

Menor variabilidad gen.

Mayor prob. Endogamia

DxE

Deriva génica

- Alelos diferentes

- DxE será diferente:

Intensidad & características

- Crecen a diferentes tasas

-Difieren en su capacidad de responder al amb.

Ej. Poblaciones cautivas exhiben DxE diferencial

Mayor Mortalidad (Wilcken 2001)

No hay efecto (Kalinowski et al. 1999)

Los alelos deletereos pueden ser letalesSelección Natural

PURGA

Población más reducida + deletereos

Manejo: translado de ind. entre poblaciones endogámicas

Como recuperarse de la DxE?

FACTORES DETERMINÍSTICOS que causan el declinio y extinción de las especies

- Pérdida de habitat- Sobreexplotación- Contaminación- Sp. introducidas

Reducción del tamaño de las poblaciones

Tiempo 1 Tiempo 2

FACTORES ESTOCÁSTICOS

1. E. Demográfica 2. E. Ambiental

tiempo

r

Variación en N/M

Sequía, inundación

3. E. genética

-Depresión por endogamia

-Pérdida de diversidad genética

-Sistema de apareamiento

-Estructuración de las pobls.

CONCLUYENDO

1. Diversidad Genética determina el potencial evolutivo de las poblaciones

2. Las actividades humanas reducen el tamaño de las poblaciones

3. Poblaciones pequeñas sufren de DxE y pérdida de diversidad

4. Poblaciones poco diversas tiene habilidad reducida de responder a cambios ambientales

5. La GC ayuda a identificar poblaciones en riesgo y da soporte a la biología de la conservación

Adaptación al cautiverio

Afecta el éxito de las reintroducciones

Los individuos están adaptados a las condiciones del cautiverio

Pestes controladas, ausencia de depredadores

La adaptación genética a la cautivad depende de :

Diversidad genética

Selección “natural”

N. Generaciones en cautiverio

Ne