MANUAL DE LABORATORIO - UABCS · 100% de las actividades de aprendizaje y evidencias solicitadas...

UNIVERSIDAD AUTOacuteNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR

AacuteREA DE CONOCIMIENTO

DE CIENCIAS DEL MAR Y DE LA TIERRA

DEPARTAMENTO ACADEacuteMICO DE CIENCIAS MARINAS Y COSTERAS

PROGRAMA EDUCATIVO BIOacuteLOGO MARINO PLAN DE ESTUDIOS POR COMPETENCIAS 2011-II

BIOLOGIacuteA DE LA CONSERVACIOacuteN

OPTATIVA

2 HRSSEM

LABORATORIO DE COMPUTO

MANUAL DE LABORATORIO

Sergio Francisco Flores Ramiacuterez

La Paz BCS Abril de 2011

1

IacuteNDICE INTRODUCCIOacuteN 3 PRESENTACIOacuteN 5 CONTRATO DE APRENDIZAJE 7 PRAacuteCTICA 1 LA HUELLA ECOLOacuteGICA 9

INTRODUCCIOacuteN 9 OBJETIVO DE APRENDIZAJE 11 INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA 11 ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES 11 PRODUCTOS 11 COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES 12 REFERENCIAS 12

PRAacuteCTICA 2 IMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO COMUNITARIO 13 INTRODUCCIOacuteN 13 OBJETIVO DE APRENDIZAJE 13 INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA 14 ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES 16 PRODUCTOS 17 COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES 17 REFERENCIAS 18

PRAacuteCTICA 3 RIESGO DE EXTINCIOacuteN Y ESTOCASTICIDAD DEMOGRAacuteFICA ANAacuteLISIS DE MATRICES MULTI-ESTADO 19


PRAacuteCTICA 4 RIESGO DE EXTINCIOacuteN Y ESTOCASTICIDAD GEacuteNICA 26 INTRODUCCIOacuteN 26 OBJETIVO DE APRENDIZAJE 31 INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA 32 ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES 35 PRODUCTOS 35 COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES 35 REFERENCIAS 36

PRAacuteCTICA 5 MANEJO ECOSISTEacuteMICO PROCESOS ECOLOacuteGICOS Y PATRONES POBLACIONALES 37


2

PRAacuteCTICA 6 SISTEMAacuteTICA APLICADA A LA CONSERVACIOacuteN 42


3

INTRODUCCIOacuteN

Este manual fue creado para apoyar el curso de BIOLOGIacuteA DE LA CONSERVACIOacuteN y

guiaraacute al estudiante en la parte praacutectica del mismo mientras le ayuda a desarrollar las

competencias disciplinares con el objetivo de prepararlo soacutelidamente en la disciplina y su

aplicacioacuten en la Biologiacutea Marina y simultaacuteneamente reforzar competencias geneacutericas que

impactaraacuten favorablemente los aacutembitos de su vida

El estudiante se preguntaraacute iquestQueacute es una competencia

ldquoEs la capacidad de movilizar recursos cognitivos para hacer frente a un tipo de

situaciones con buen juicio a su debido tiempo para definir y solucionar verdaderos

problemasrdquo1

Las competencias van maacutes allaacute de las habilidades baacutesicas o saber hacer ya

que implican saber actuar y reaccionar es decir saber queacute hacer y cuaacutendo lo que evita la

memorizacioacuten sin sentido de temas desarticulados y la adquisicioacuten de habilidades

mecaacutenicas Esto a su vez promueve el desarrollo de competencias manifiestas en la

resolucioacuten de problemas procurando que en el aula y laboratorio exista una vinculacioacuten

entre estos y la vida cotidiana

Competencias a desarrollar

bull Disciplinares Baacutesicas las miacutenimas necesarias de cada campo disciplinar para que

los estudiantes se desarrollen en diferentes contextos y situaciones a lo largo de la

vida

bull Disciplinares Extendidas implican los niveles de complejidad deseables para

quienes opten por una determinada trayectoria acadeacutemica teniendo asiacute una funcioacuten

propedeacuteutica en la medida que prepararaacuten a los estudiantes de ensentildeanza superior

para su ingreso y permanencia en posgrados y trabajos especializados

bull Disciplinares Profesionales son competencias especializadas que preparan al

estudiante para desempentildear su vida profesional con mayores probabilidades de eacutexito

bull Geneacutericas las que se desarrollan de manera transversal en todas las asignaturas del

mapa curricular y permiten al estudiante comprender su mundo e influir en eacutel le

brindan autonomiacutea en el proceso de aprendizaje y favorecen el desarrollo de relaciones

armoacutenicas con su entorno y quienes les rodean (Anexo I)

1 Mastache Anahiacute et al Formar personas competentes Desarrollo de competencias tecnoloacutegicas y psicosociales Ed Novedades Educativas Buenos Aires Meacutexico 2007

4

Estudiante este manual te encauzaraacute a lo largo de actividades que reforzaraacuten o

desarrollaraacuten tus competencias ademaacutes de tareas para aprender en forma colaborativa

(aprender de y con tus compantildeeros) Al realizar las actividades y proyectos (reportes de

praacutectica informes trabajos finales etc) encontraraacutes momentos para pensar reflexionar y

comunicarte mientras

bull Conoces a tus compantildeeros

bull Compartes con ellos metas y objetivos

bull Cooperan y se ayudan mutuamente

bull Respetan sus puntos de vista y opiniones

bull Logran acuerdos y toman decisiones

bull Proponen alternativas para resolver los problemas que se presentan

En el modelo de competencias lo importante es adquirir conocimiento desarrollar habilidades y fortalecer actitudes y valores Durante el laboratorio del curso desarrollaraacutes diversas actividades y elaboraraacutes tareas dirigidas a obtener tres tipos de evidencias que permitiraacuten a tu docente evaluar si has adquirido la competencia Conocimientos Teoriacuteas y principios que deberaacutes dominar para lograr un desempentildeo

eficaz Desempentildeos Habilidades para usar herramientas (microscopios ordenadores

software claves de identificacioacuten cuadrantes transectos etc) en la adquisicioacuten ordenamiento y anaacutelisis de datos e informacioacuten Estos desempentildeos pueden ser evaluados por el docente alguno de tus compantildeeros e incluso por ti mismo

Productos Evidencias tangibles de la competencia El producto que elaboraste u

obtuviste (Reporte de praacutectica marco conceptual presentacioacuten) la informacioacuten que buscaste integraste al documento y ordenaste en forma clara y estructurada en la seccioacuten de bibliografiacutea etc

5

PRESENTACIOacuteN Las masas de agua que circundan la Peniacutensula de Baja California determinan la

existencia de ecosistemas y ecotonos que favorecen la existencia de organismos

planctoacutenicos demersales y bentoacutenicos de una diversidad inusitada Por otra parte el

relativo aislamiento de las islas en la vecindad de la Peniacutensula favorece un alto

endemismo (especies que solo se encuentran en estos ambientes) que se ven

amenazadas por la invasioacuten potencial o real de especies exoacuteticas Lo anterior y las

condiciones cuasi priacutestina de la mayoriacutea de ecosistemas oceaacutenicos costeros e insulares

en la vecindad de Baja California presenta una oportunidad sin parangoacuten para presentar

a los estudiantes de la Licenciatura en Biologiacutea Marina los quehaceres de la Biologiacutea de

la Conservacioacuten

El profesional en Biologiacutea de la Conservacioacuten tiene entre sus objetivos identificar

especies ecosistemas y procesos ecoloacutegicos bajo amenaza y contribuir a desarrollar

medidas para mitigar o reducir los efectos de factores de amenaza Tambieacuten desarrolla

investigaciones que contribuyen al uso sustentable de los recursos naturales y

mantenimiento de la biodiversidad En resumen su meta es preservar la biodiversidad

Para ello se ayuda con los avances de distintas disciplinas como la Demografiacutea

Ecologiacutea Evolucioacuten Geneacutetica Biogeografiacutea Sistemaacutetica y Economiacutea

Este manual tiene como objetivo que los estudiantes de la Licenciatura en Biologiacutea

Marina practiquen la aplicacioacuten de los principios de biologiacutea ecologiacutea y geneacutetica de

poblaciones ecologiacutea de comunidades ecologiacutea conductual sistemaacutetica y economiacutea que

sustentan a la Biologiacutea de Conservacioacuten Esto mientras tienen presente que los Bioacutelogos

de la Conservacioacuten no pueden darse el lujo de colectar gran cantidad de informacioacuten para

proponer las mejores decisiones La meta central del curso es que los estudiantes

conozcan y apliquen algunas de las herramientas maacutes poderosas que se emplean para

evidenciar y solucionar los problemas asociados a la preservacioacuten y conservacioacuten de la

biodiversidad y de la urgencia de llevar a cabo este tipo de estudios dado el raacutepido

deterioro de los haacutebitats naturales y su intensificacioacuten debida al cambio climaacutetico global

Tales principios y herramientas incluiraacuten el entrenamiento y desarrollo de competencias

analiacuteticas y de toma de decisiones en los estudiantes mientras se refuerzan sus

capacidades de comunicacioacuten verbal y escrita Esto contribuiraacute al perfil del egresado al

dotarle de capacidades para realizar investigaciones dirigidas a enriquecer el

conocimiento de las especies y los procesos bioloacutegicos marinos preparaacutendole para

6

aportar informacioacuten relevante para disentildear estrategias para conservar ecosistemas

marinos y costeros

7

CONTRATO DE APRENDIZAJE

ASIGNATURA BIOLOGIacuteA DE LA CONSERVACIOacuteN

Al estudiante Ahora que conoces los contenidos del curso de Biologiacutea de la Conservacioacuten revisa

este Contrato de Aprendizaje que tiene el propoacutesito de establecer de forma conjunta estudiante ndash

docente los acuerdos y lineamientos que seraacute conveniente respetar durante las sesiones del

laboratorio a fin de generar un espacio propicio para el trabajo y convivencia armoacutenica y el

desarrollo de competencias disciplinarias y geneacutericas

DERECHOS Y DEBERES

DEL ESTUDIANTE DEL DOCENTE Claacuteusulas Claacuteusulas Primera Actividades de Aprendizaje El estudiante se compromete a bull Realizar de forma eacutetica y responsable el

100 de las actividades de aprendizaje y evidencias solicitadas por el docente

bull Hacer entrega de las actividades y sus requerimientos en la fecha y hora acordadas

Solicitar apoyo a sus compantildeeros cuando asiacute lo requiera ademaacutes de brindarles asesoriacutea y dar soporte en la medida de sus posibilidades a fin de favorecer el desarrollo de sus competencias

Primera Actividades de Aprendizaje El docente se compromete a bull Indicar claramente a los estudiantes las

actividades de aprendizaje a realizar en el laboratorio ya sea de forma individual o por equipos ademaacutes de otorgar un tiempo adecuado para su realizacioacuten programar anticipadamente la fecha en que se entregaraacuten los productos (reporte de praacutectica mapa conceptual investigacioacuten bibliograacutefica)

bull Especificar los requisitos que estas

actividades deberaacuten cumplir ademaacutes del lugar y hora en que deberaacuten entregarse

Segunda Responsabilidad Cada estudiante es responsable de su propio aprendizaje por lo tanto su participacioacuten activa e interaccioacuten con sus compantildeeros de grupo y docente debe propiciar un ambiente que favorezca bull El logro de competencias disciplinares bull El desarrollo de competencias geneacutericas bull La convivencia armoacutenica Para tal fin el estudiante debe

bull Contemplar y respetar el Reglamento General de Laboratorios

bull El uso de bata es absolutamente obligatorio

bull Los materiales que le sean solicitados para desarrollar la practica deberaacuten ser presentados de manera ordenada la inicio de la misma

bull Queda estrictamente prohibido el uso de teleacutefonos celulares durante la sesioacuten

Segunda Responsabilidad El docente se compromete a bull Realizar en forma oportuna la planeacioacuten del

curso y actividades de laboratorio bull Impartir su clase y conducir las actividades

de ensentildeanza aprendizaje praacutectica y evaluacioacuten de forma tal que se produzca un proceso educativo de calidad acorde al contexto y a las necesidades de los estudiantes

bull Crear experiencias de aprendizaje

enfocadas a favorecer en los estudiantes el desarrollo de competencias y el logro de los fines educativos

Generar un ambiente que motive a los estudiantes a aprender participar comunicar interactuar investigar

8

de laboratorio Etc Tercera Honestidad Respeto y Tolerancia El estudiante se compromete a tratar con respeto eacutetica honestidad y tolerancia a siacute mismo a sus compantildeeros y a su docente

Tercera Honestidad Respeto y Tolerancia El docente se compromete a Ser tolerante responsable y respetuoso Dar un trato equitativo a todos los estudiantes Dar a los estudiantes la orientacioacuten pertinente

Cuarta Participacioacuten El estudiante tiene derecho y obligacioacuten de participar en la sesioacuten ser escuchado expresar con orden y respeto sus ideas puntos de vista sugerencias experiencias comentarios y observaciones todo ello con el objetivo de fortalecer el proceso educativo

Quinta Puntualidad y Asistencia El estudiante se compromete a bull Asistir al menos al 90 de las sesiones de

laboratorio bull Presentarse a las sesiones de laboratorio

puntualmente bull En caso de inasistencia por motivos

meacutedicos deberaacute justificarla con el documento de diagnoacutestico y tratamiento

Cuarta Puntualidad y Asistencia El docente se compromete a bull Asistir al 100 de las sesiones de laboratorio bull Presentarse a las sesiones de laboratorio

puntualmente En caso de inasistencia por razones laborales deberaacute notificarla a los estudiantes por adelantado

Sexta Evaluacioacuten Calificacioacuten miacutenima aprobatoria del curso de Biologiacutea de la Conservacioacuten 60 La calificacioacuten final del curso se integra por el puntaje correspondiente a

+ Asistencia a clase 10 + Participacioacuten en seminarios (20)

Seminarios cada semana un alumno expondraacute y conduciraacute la discusioacuten del grupo en torno a un artiacuteculo cientiacutefico relativo a los temas revisados durante la semana Previo a la exposicioacuten todos alumnos responderaacuten un cuestionario corto (6 preguntas) que abarquen informacioacuten general sobre el marco de referencia meacutetodos resultados y conclusiones del artiacuteculo (20 del creacutedito)

+ Reportes de Laboratorio 25 + Ensayo Final 45

Quinta Evaluacioacuten El docente se compromete a bull Respetar y hacer respetar los criterios de evaluacioacuten de la asignatura correspondiente bull Dar a conocer los criterios y porcentajes de evaluacioacuten tomando en cuenta la normatividad y reglamento de la institucioacuten bull Realizar una evaluacioacuten integral con base en los criterios establecidos acorde a los objetivos de aprendizaje y a lo que se realizoacute en el laboratorio bull Informar oportunamente a los estudiantes los resultados de su evaluacioacuten y calificaciones Atender sus dudas y realizar las aclaraciones pertinentes

9

PRAacuteCTICA 1 LA HUELLA ECOLOacuteGICA 4 horas Dos Sesiones

Centro de Computo del Departamento Acadeacutemico de Biologiacutea Marina

INTRODUCCIOacuteN La huella ecoloacutegica es el teacutermino dado al modelo de capacidad de carga

ambiental desarrollado por Wackernagel y Rees (1996) y aplicado por primera vez

en Holanda Mientras la Capacidad de Carga es ldquoEl maacuteximo de individuos que un

medioambiente especiacutefico puede sustentar en el largo plazordquo la huella ecoloacutegica

es un iacutendice del impacto ambiental que tiene un individuo o un grupo de estos

acorde a la cantidad de tierra y agua que requiere(n) para satisfacer sus

necesidades indicativo de sus haacutebitos de consumo Al calcular el iacutendice se

traduce el consumo y la degradacioacuten ambiental que se le asocia en teacuterminos de

los metros cuadrados de tierra y agua usadas (ldquosobre las que se deja huellardquo) lo

que hace al modelo comprensible Ademaacutes mientras que la Capacidad de Carga

se enfoca en el medioambiente y es una nocioacuten de liacutemite (pues existe un maacuteximo

de personas que pueden satisfacer sus necesidades en un ambiente) la huella

ecoloacutegica analiza los patrones de consumo de los individuos y el efecto de estos

sobre el medioambiente Asiacute el concepto identifica un problema de consumo De

lo que se consume y cuaacutento se consume Por ello la huella ecoloacutegica se puede

vincular al anaacutelisis microeconoacutemico del individuo (consumidor) Lo anterior permite

identificar que variables determinan los patrones de consumo y su huella

ecoloacutegica Los trabajos principales acerca de la huella ecoloacutegica (Wackernagel y

Rees 1996 Rees 2002 y 2003) abordan el tema relacionaacutendolo al desarrollo

econoacutemico partiendo de una nocioacuten de eacutetica en la que se enfrentan los paiacuteses

desarrollados y aquellos en viacuteas de desarrollo identificando patrones de consumo

diferenciados que dan lugar a problemas de desigualdad pobreza y degradacioacuten

ambiental (OECD 1995) Los patrones de consumo que caracterizan a los paiacuteses

desarrollados requieren de maacutes recursos naturales de los que poseen en su

territorio y los obtienen de los paiacuteses en viacuteas de desarrollo Esto es considerado

10

por algunos autores como poco eacutetico Se ha caracterizado a este problema como

de equidad intrageneracional e interregional

11

OBJETIVO DE APRENDIZAJE El alumno comprenderaacute y pondraacute en praacutectica el concepto de Huella Ecoloacutegica y a

utilizarlo como herramienta para evaluar la sustentabilidad de las praacutecticas

humanas Percibiraacute que distintos grupos sociales y los paiacuteses desarrollados tienen

una ldquohuellardquo maacutes extensa y que ello ha llevado a una crisis de conservacioacuten por el

sobre-consumo de bienes y servicios naturales

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA Primer Sesioacuten Familiariacutezate con la hoja de caacutelculo de huella ecoloacutegica en excel

ef_household_0203xls

Estudiante Una vez que te hayas familiarizado con el uso del software organiacutezate

con tu equipo de trabajo para conducir una encuesta a los alumnos de las Aacutereas

Interdisciplinarias de Ciencias Sociales (n=30) Ciencias del Mar (n=30) Ciencias

Agropecuarias (n=30) Obteacuten la huella ecoloacutegica promedio de cada grupo de

estudio Interpreta tus resultados

Segunda Sesioacuten Termina el anaacutelisis de tus datos e interpretacioacuten de resultados

Con tu equipo elabora y entrega un reporte formal de esta praacutectica

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES Discutir la filosofiacutea impliacutecita en el concepto de ldquohuella ecoloacutegicardquo

Conocer distintas formas en que se puede estimar la ldquohuella ecoloacutegicardquo y

reconocer que existen distintos enfoques (a veces muy divergentes para

calcularla) Aplicar un software para calcular la huella ecoloacutegica de uno o un

conjunto de individuos identificar interpretar y discutir los resultados de la

aplicacioacuten del software

PRODUCTOS Entrega y exposicioacuten de un reporte formal de esta praacutectica haciendo referencia a

la filosofiacutea impliacutecita en el concepto de ldquohuella ecoloacutegicardquo a los meacutetodos que

empleaste para medirla la obtencioacuten de tus datos el anaacutelisis de tus datos e

interpretacioacuten de resultados

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COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES COMPETENCIAS GENEacuteRICAS COMPETENCIAS DISCIPLINARES

1 Organizacioacuten y gestioacuten 2 Comunicacioacuten 3 Gestioacuten de la informacioacuten 4 Toma de decisiones y solucioacuten de problemas 5 Trabajo en equipo 6 Relaciones interpersonales 7 Adaptacioacuten al cambio 8 Liderazgo iniciativa direccioacuten 9 Disposicioacuten hacia la calidad 10 Control y gestioacuten personal

1 Conocimiento de un concepto uacutetil ldquoevaluacioacuten del impacto ambiental de un individuo o un grupo de individuosrdquo

2 Manejo e interpretacioacuten de una herramienta conceptual y estadiacutestica dirigida a evaluar el impacto que tienen los usos y costumbres de consumo de un individuo o un grupo de individuos sobre el ambiente

Estrategias de Aprendizaje Estrategias de Evaluacioacuten Lectura y discusioacuten criacutetica sobre el concepto de huella ecoloacutegica

Se evaluaraacute con base a 1 La aistencia de los estudiantes a la

sesioacuten introductoria a la praacutectica 2 La desenvoltura que muestren al

momento de exponer los meacutetodos que siguieron para obtener y procesar los datos obtencioacuten e interpretacioacuten de resultados

3 Calidad del reporte derivado de obtener y procesar los datos relativos a la Huella ecoloacutegica

Aplicacioacuten de un instrumento estadiacutestico disentildeado para evaluar la huella ecoloacutegica de un individuo o un grupo de estos Discusioacuten en grupo criacutetica de los resultados obtenidos en cuanto a la calidad del muestreo y datos obtenidos del mismo y su influencia sobre los resultados derivados de la herramienta estadiacutestica que estima la huella ecoloacutegica de un individuo o un grupo

REFERENCIAS bull Wackernagel M Rees WM 1996 Our Ecological Footprint Reducing Human

Impact on the Earth Philadelphia PA and Gabriola Island Canadaacute New Society Publishers

bull OECD (1995) ldquoSustainable Consumption and Production Clarifying the Conceptsrdquo Background Papers to the OECD Workshop Pariacutes

bull Rees WM 2002 ldquoOur Ecological Footprints Tracking Progress Toward Sustainabilityrdquo httpwwwemiaaorgauReesENV2002htm

bull Rees WM 2003 ldquoEconomic Development and Environmental Protection and Ecological Economics Perspectiverdquo Environmental Monitoring and Assessment no 86

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PRAacuteCTICA 2 IMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO COMUNITARIO 4 horas Dos Sesiones


INTRODUCCIOacuteN La conservacioacuten de la biodiversidad implica preservar el mayor nuacutemero y

abundancia de las especies prestando atencioacuten especial a especies con

caracteriacutesticas geneacuteticas o morfoloacutegicas uacutenicas Al tratar de balancear las

prioridades de conservacioacuten los expertos deben considerar los valores de los

iacutendices de biodiversidad comunitaria Asiacute un buen iacutendice debe indicar que tan

intensos son los cambios en la composicioacuten de la comunidad de modo que al

cambiar indique el cambio de la riqueza de especies equitatividad y distintividad

De manera contradictoria numerosos estudios demuestran que los iacutendices maacutes

empleados indican que los paraacutemetros de intereacutes aumentan al eliminar

(extinguirse) especies (Allen et al 2009) Recientemente se han desarrollado

iacutendices que son sensibles para indicar la disminucioacuten continua y gradual de la

distinctividad taxonoacutemica en ensambles comunitarios marinos a lo largo de

gradientes continuos de contaminacioacuten auacuten cuando la diversidad de especies

permanece constante Dos iacutendices se han desarrollado ∆ y ∆ el primero es un

iacutendice de diversidad taxonoacutemica relativo al iacutendice de diversidad de Shannon (H)

pero con un componente de separacioacuten taxonoacutemica y el segundo es una medida

pura de distinctividad taxonoacutemica Los valores de ambos iacutendices parecen no estar

influenciados por la el tamantildeo de muestra (como H) dependen menos del tamantildeo

de muestra que los iacutendices de riqueza de especies y equitatividad

OBJETIVO DE APRENDIZAJE El alumno compararaacute la sensibilidad de los iacutendices de distinctividad taxonoacutemica e

iacutendices tradicionales al cambio de comunidades de ambientes bajo impacto

antropogeacutenica (p ej gradientes de contaminacioacuten en un estuario o una franja de

manglar que se aleja de un centro urbano) Asiacute reconoceraacute el poder de los iacutendices

de distinctividad para diagnosticar el estado de salud de las comunidades y

biodiversidad

14

Evaluando la posibilidad de que el complemento geneacutetico de cualquier bioma

pueda (dentro de sus liacutemites) permanecer mas o menos constante y repartido

entre unidades taxonoacutemicas jeraacuterquicas acorde a la edad o estadio de sucesioacuten

del ensamble

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA Primer Sesioacuten El instructor a) Guiaraacute al alumno para que identifique los

paraacutemetros que caracterizan a los ensambles comunitarios (eg Riqueza y

Diversidad de especies Dominancia Equitatividad Distintividad Taxonoacutemica) y los

algoritmos de los iacutendices que se utilizan para estimar estos paraacutemetros (eg Hrsquo ∆

y ∆ etc) b) Ejemplificaraacute el desarrollo de un diagnoacutestico del estado de salud

comunitario con base en la estimacioacuten de los iacutendices mencionados demostrando

las rutinas implementadas en el software PAST (httpfolkuionoohammerpast)

Primero explicaraacute la aplicacioacuten de las rutinas de Rarefaccioacuten Individual dirigidas a

comparar la diversidad taxonoacutemica en muestras de distinto tamantildeo pues cuando

se comparan muestras estas deben ser taxonoacutemicamente similares obtenidas

con meacutetodos estandarizados de haacutebitats similares Una o maacutes columnas de

conteos de individuos de diferentes taxa (cada columna debe tener el mismo

nuacutemero de valores) Dadas una o maacutes columnas de datos de abundancia para un

numero de taxones este modulo estima cuantos taxa esperariacutea encontrar en una

muestra con un nuacutemero total de individuos menor Con el meacutetodo usted puede

estimar el numero de especies en muestras de distinto tamantildeo Usando el anaacutelisis

de rarefaccioacuten en su muestra maacutes grande usted puede estimar el nuacutemero maacuteximo

esperado de taxa en cualquier muestra de menor tamantildeo (incluso la mas

pequentildea Krebs 1989) Sea N el no total de individuos en la muestra s el no total

de especies y Ni el no de individuos de la especie numero i El no esperado de

E(Sn) en una muestra tamantildeo n con varianza V(Sn) esta dado por

15

Con el programa se obtienen tambieacuten los errores estaacutendar En la graacutefica estos

errores estaacutendar se convierten en intervalos de confianza al 95

Acto seguido se describiraacute el calculo de los siguientes iacutendices de diversidad

derivados del datos de asociacioacuten de especies donde el nuacutemero de individuos

esta tabulado en renglones (que en este caso representan taxa) y posiblemete en

distintas columnas (que en este caso representan asociaciones) Los iacutendices

estimados para cada asociacioacuten (ensamble) son

Nuacutemero de taxa (S)

Numero total de individuos (n)

Dominancia =1 ndash Iacutendice de Simpson Valores de 0 (Todos los taxa tienen la misma

abundancia) a 1 (Un taxoacuten domina la comunidad)

Iacutendice de Simpson = D=sum((ni n)2) donde ni es el no de individuos del taxoacuten i

Iacutendice de Simpson =1- Dominancia Mide la equitatividad de la comunidad de 0 a

Iacutendice de Shannon (entropiacutea) Iacutendice de diversidad que toma en cuenta el nuacutemero

de individuos asiacute como el nuacutemero de taxa Va de 0 en comunidades con un solo

taxoacuten a valores altos cuando las comunidades tienen numerosos taxa cada una

con unos cuantos individuos Hrsquo=-sum((ni n) ln(nin))

Indice de Riqueza de Margalef (S-1)ln(n) donde S es el nuacutemero de taxa y n es el

nuacutemero de individuos

Equitabilidad Hrsquo log del numero de taxa Mide la equidad con la que losindividuos

estaacuten distribuidos entre los taxa presentes

Alumno Practicaraacutes la obtencioacuten de los intervalos de confianza de estos iacutendices

calculaacutendolos con base a una rutina de submuestreo de bootstrap (n= 1000

iteraciones) Dado que estos intervalos de confianza se calculan para el total de la

poza de datos estos no representan intervalos de confianza para las muestras

individuales Son principalmente uacutetiles para identificar muestras donde el iacutendice de

diversidad dado cae fuera el intervalo de confianza La comparacioacuten de los iacutendices

de diversidad de dos muestras sometidos a Bootstrap es posible en el modulo

Compare diversities Revisa como se lleva a cabo este procedimiento en el

manual

16

Distinctividad Taxonoacutemica

En este caso una o maacutes columnas cada una conteniendo conteos de individuos

de distintos taxa en renglones Adicionalmente las columnas maacutes a la izquierda

deben contener los nombres de geacuteneros familias etc

La Diversidad y Distintividad Taxonoacutemica como las definen Clarke y Warwick

(1998) incluyen intervalos de confianza estimados a partir de 200 replicas

aleatorias tomadas de una poza tomada a partir del set de datos (todas las

columnas) Note que la Lista Global de Clarke y Warwick no es capturada

directamente pero se calcula internamente mediante la suma de las muestras

Estos iacutendices dependen de la informacioacuten taxonoacutemica a nivel y por encima del

nivel de especies lo que debe ser capturado para cada especie como sigue Los

nombres de la especie se capturan en la columna nombre name (la columna fija a

la extrema izquierda) el nombre del geacutenero en columna 1 familia en columna 2

etc Los conteos de las especies siguen en las columnas siguientes El programa

le preguntaraacute por el numero de columnas que contienen informacioacuten taxonoacutemica

por encima del nivel de especie Para datos de presencia ndash ausencia la diversidad

y distintividad taxonoacutemica son validad pero iguales entre si

c) Hacia el final de la primer sesioacuten el instructor distribuiraacute las lecturas pertinentes

y las bases de datos a ser analizadas por los alumnos

Actividad entre sesiones de laboratorio

Estudiante Analiza los datos provistos contemplando el objetivo descrito para la

praacutectica y Prepara una presentacioacuten powerpoint para presentar tus resultados y la

interpretacioacuten y discusioacuten de los mismos ante sus compantildeeros de grupo en la

segunda sesioacuten

Segunda Sesioacuten Con tu equipo presenta tus datos e interpretacioacuten de resultados

entrega un reporte formal de esta praacutectica

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES Discutir la filosofiacutea impliacutecita en el concepto de ldquoDistinctividad Taxonoacutemicardquo

Conocer distintas formas en que se puede caracterizar la estructura de

comunidades (ensambles de especies) estimando distintos paraacutemetros indicativos

de la ldquodiversidad de especiesrdquo y reconocer que existen distintos enfoques (a veces

muy divergentes para calcularla) Aplicar un software para calcular paraacutemetros

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indicativos de la ldquodiversidad de especies rdquo uno o un conjunto de ambientes

caracterizados acorde al nivel de impacto humano identificar comparar

interpretar y discutir los resultados


la filosofiacutea impliacutecita en el concepto de ldquodistintividad taxonoacutemicardquo como se compara

con los meacutetodos tradicionales empleados para medir la diversidad y estructura de

las comunidades y evaluar su estado de salud en referencia a distintos niveles de

impacto



1 Conocimiento de un concepto uacutetil ldquodistintividad taxonoacutemicardquo para evaluar el estado de salud de comunidades y ensambles multi-especiacuteficosrdquo

2 Manejo e interpretacioacuten de una herramienta conceptual y estadiacutestica dirigida a evaluar el impacto que tienen las actividades humanas sobre ensambles de especies

Estrategias de Aprendizaje Estrategias de Evaluacioacuten Lectura y discusioacuten criacutetica sobre el concepto distintividad taxonoacutemica

Se evaluaraacute con base a 1 La asistencia de los estudiantes a

la sesioacuten introductoria a la praacutectica 2 La desenvoltura que muestren al


3 Calidad del reporte e interpretacioacuten de los iacutendices de diversidad de especies en relacioacuten a distintos niveles de impacto humano

Aplicacioacuten de un instrumento estadiacutestico disentildeado para evaluar la distintividad taxonoacutemica y compararla entre distintos ensambles de especies Discusioacuten en grupo criacutetica de los resultados obtenidos comparando la sensibilidad de los iacutendices tradicionales y de distintividad para medir la diversidad de especies para evaluar el efecto del impacto sobre comunidades

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REFERENCIAS bull Allen B Kon M Bar-Yam Y 2009 A New Phylogenetic Diversity Measure

Generalizing the Shannon Index and Its Application to Phyllostomid Bats The American Naturalist174

bull Clarke KR Warwick RM 1998 A taxonomic distinctness index and its statistical properties Journal of Applied Ecology 35523-531

bull Krebs CJ 1989 Ecological Methodology Harper amp Row New York 1056768

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PRAacuteCTICA 3 RIESGO DE EXTINCIOacuteN Y ESTOCASTICIDAD DEMOGRAacuteFICA ANAacuteLISIS DE MATRICES MULTI-ESTADO

6 horas Tres Sesiones Centro de Computo del Departamento Acadeacutemico de Biologiacutea Marina

INTRODUCCIOacuteN Numerosos planes de conservacioacuten de especies carecen de anaacutelisis cientiacutefico

Este se requiere para disentildear estrategias dirigidas a recuperar poblaciones

reducidas de especies amenazadas El Anaacutelisis de Viabilidad de Poblaciones

AVP es una forma de resolver el problema En este se analizan matrices de

Leslie que permiten proyectar el destino de una poblacioacuten La teacutecnica desarrollada

por PH Leslie (1945) utiliza iacutendices de mortalidad y fecundidad para proyectar la

distribucioacuten de clases de edad de poblacioacuten organismos sobre la base de

distribucioacuten de clases de edad de una poblacioacuten inicial El modelo tambieacuten simula

y estima cambios en la tasa de crecimiento de la poblacioacuten La matriz de Leslie es

en efecto una variante especial de la matriz A de modo que

Donde A es la matriz de proyeccioacuten de poblacioacuten cuyos elementos se incorporan

la fecundidad la mortalidad y tasas de crecimiento con la poblacioacuten dividida en

clases de edad igual

nt es la la abundancia de individuos en cada etapa de la vida en el tiempo t

La ecuacioacuten completa de la matriz incorpora A nt y nt+1 de manera que

20

La teacutecnica de proyeccioacuten de la poblacioacuten con una matriz de Lefkovitch utiliza la

misma ecuacioacuten matricial sin embrago los elementos en la matriz de Lefkovitch se

dividen en clases de etapa Etapas en los que la edad en ocasiones tiene poco

que ver con la etapa La etapa es una medida del crecimiento y de la capacidad de

aparearse y reproducirse Sin embargo se supone que todos los individuos de

cada etapa estaacuten sujetos a las mismas tasas de mortalidad natalidad fecundidad

y crecimiento El eigenvalor dominante λm de esta matriz es igual a er donde r es

la tasa intriacutenseca de crecimiento poblacional como se aprecia en la ecuacioacuten

De tal manera que para que la poblacioacuten permanezca estable la tasa percapita de

crecimiento r debe ser igual a 0 haciendo que er y por tanto λm sean igual a 1

De acuerdo con Lotka cuando el ambiente es constante la distribucioacuten de edades

de los individuos en distintas clases de etapas seraacute relativamente estable El

resultado es que la matriz poblacional A tiene un eigenvector derecho wm que

representa esta distribucioacuten estable de etapas como en a ecuacioacuten

La matriz de Lefkovitch es similar a la de Leslie pero divide la poblacioacuten en

etapas de vida Es uacutetil pues en numerosas especies es difiacutecil identificar la edad de

los individuos

Estudiante En este ejercicio ustedes simularaacuten las condiciones y tareas que se

desarrollan en un taller AVP dirigido a recopilar y analizar informacioacuten de la

demografiacutea geneacutetica y ecologiacutea de una especie amenazada y a estimar el efecto

de factores ambientales e impacto humano (como deforestacioacuten caceriacutea furtiva o

contaminacioacuten) sobre su demografiacutea Analizando la informacioacuten con software

especializado Lo anterior para identificar y poner en praacutectica los pasos para

evaluar la probabilidad de que la(s) poblacioacuten(es) de una especie amenazada se

extingan respecto a distintos escenarios de manejo

21

Asiacute ustedes interpretaraacuten sus resultados y como si fueran expertos propondraacuten

acciones para mantener la viabilidad de la especie amenazada en cuestioacuten

OBJETIVO DE APRENDIZAJE Los estudiantes identificaraacuten y ejecutaraacuten los pasos de un AVP analizando datos

para demostrar la eficacia del modelo multi-estado de Lefkovitch y efectuando un

anaacutelisis de sensibilidad para identificar en que etapas del ciclo de vida fuerzas

deterministas (p ej caza y pesca furtiva) y estocaacutesticas (p ej huracanes o

epidemias) se asocian al aumento en la tasa de mortalidad amenazando la

poblacioacuten El estudiante se percataraacute que puede identificar etapas del ciclo vital en

las que debe enfocarse el esfuerzo de conservacioacuten y que puede generar

recomendaciones para mantener la viabilidad de las especies

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA Primer Sesioacuten El instructor a) Guiaraacute al alumno para que reconozca la naturaleza

de las matrices multi-estado de Leftkovitch y los datos requeridos para aplicarlas

a un AVP b) Ejemplificaraacute el desarrollo de un AVP aplicando una hoja de caacutelculo

Excel (httpbioquestorgesteemesteem_detailsphpproduct_id=210) que deriva

modelos multiestado de Lefkovitch para poblaciones estructuradas por clases de

etapa El usuario captura los datos de la fecundidad y las tasas de supervivencia

para cada edad o etapa especiacutefica asiacute como las proporciones iniciales de la

poblacioacuten La hoja de caacutelculo calcula la matriz derivando los valores propios

(eigenvalores) de la tasa de crecimiento finito y los vectores propios de una

distribucioacuten estable de edades en distintos escenarios de valor reproductivo La

hoja de caacutelculo tambieacuten rinde graacuteficos que ilustran la estabilizacioacuten de la estructura

poblacional los valores de reproduccioacuten y tasa finita de crecimiento El estudiante

podraacute visualizar las proyecciones de una poblacioacuten usando datos reales Al final

de la 1er sesioacuten se solicitaraacute a los alumnos consulten la literatura respecto al ciclo

de vida de las caguamas para que al inicio de la 2da sesioacuten los alumnos discutan

y lleguen a un consenso respecto al numero de etapas que comprende el ciclo de

vida de estas tortugas huevos bebeacutes juveniles pequentildeos juveniles grandes sub-

adultos novicios migrantes de 1er antildeo maduros etc

22

Segunda sesioacuten Los alumnos acordaraacuten el numero de etapas del ciclo de vida de

las tortugas caguamas El instructor les presentaraacute el reporte de Richardson y

Frazer de la poblacioacuten de tortugas caguamas de Isla ldquoLittle Cumberlandrdquo Georgia

Con sus datos Frazer creo una tabla de vida preliminar para las tortugas

caguamas Supone una poblacioacuten cerrada con proporcioacuten de sexos 11 una edad

de primera reproduccioacuten de 22 antildeos una longevidad promedio de 54 antildeos y una

tasa de declive 3 por antildeo Como no hay ninguacuten meacutetodo para determinar la edad

de estas tortugas marinas los datos se estratificaraacuten acorde a clases de talla

- Con los datos referidos Los estudiantes construiraacuten la tabla de etapas de vida

de esta poblacioacuten

- Procederaacuten a efectuar proyecciones teoacutericas de esta poblacioacuten (usando la

fecundidad las tasas de crecimiento y tasas de sobrevivencia estimadas por

Frazer) y dividiendo el ciclo de vida de la caguama en siete etapas Para ello es

necesario que se considere que cuando se desarrolla una proyeccioacuten basada

en etapas se debe estimar el producto de la reproduccioacuten Fi la probabilidad de

sobrevivir y crecer para alcanzar la siguiente etapa Gi y la probabilidad de

sobrevivir permaneciendo en determinada etapa Pi Lo anterior para cada una

de las etapas por separado Fi o la fecundidad se da en la Tabla 1 del reporte

de Fraser Gi y Pi pueden calcularse con la probabilidad de sobrevivencia

especiacutefica de cada etapa pi y la duracioacuten de a etapa di Se supone (pues no

conocemos la tasa de crecimiento y su variacioacuten en cada etapas) que cada

tortuga en una etapa tiene la misma probabilidad de sobrevivir y de durar en

esa etapa Asiacute algunos individuos en una etapa pueden haber estado en la

mismoa por un antildeo mientras que otros por dos tres o di antildeos y hay algunos

que quizaacute ya entraron a la etapa Asiacute se recomienda fijar el numero de tortugas

vivas de la clase de la etapa 1 a UNO y la probabilidad de que tienen los

individuos en el grupo de sobrevivir a a siguiente etapa en pi Entonces la

probabilidad de aquellos individuos que sobreviven d antildeos es igual a pid

23

Ahora considera que la distribucioacuten de edades al interior de cada etapa es

estable entonces la abundancia relativa de estos grupos es igual a 1 pi pi2

pid

Durante el tiempo t a t + 1 los individuos maacutes viejos si sobreviven se moveraacuten

a la siguiente etapa Pi la proporcioacuten de tortugas que sobreviven y permanecen

en a misma etapa estaacute dado por

Dado que la serie geomeacutetrica 1+p+p2 ++pdminus1 puede reescribirse como

Pi puede reescribirse como

Esto ilustra que el nuacutemero de tortugas en cualquier grupo dentro de una clase

de etapa disminuye en funcioacuten tanto de la probabilidad de supervivencia anual

de la etapa especiacutefica asiacute como del nuacutemero de antildeos dentro de esa etapa

especiacutefica Del mismo modo Gi la proporcioacuten de tortugas que sobrevive y

crece en la clase siguiente etapa se calcula utilizando la proporcioacuten de

individuos en el grupo de mayor edad de la etapa y se multiplicaraacute por la tasa

de supervivencia anual correspondiente a esa etapa

Estudiantes Con base en las ecuaciones descritas procedan a

- Preparar una matriz poblacional de Lefkovitch con los datos descritos en

Richardson y Frazer

- Acto seguido una vez familiarizados con el uso de la hoja de caacutelculo

referida comience a realizar las proyecciones de esta poblacioacuten

24

Actividad entre sesiones de laboratorio Prepara una presentacioacuten powerpoint

para presentar tus resultados y la interpretacioacuten y discusioacuten de los mismos ante

sus compantildeeros de grupo en la tercer sesioacuten

Tercer Sesioacuten Entrega el reporte formal de la Praacutectica y Presenta tus resultados y

a tus compantildeeros sentildealando las etapas del ciclo de vida en que acorde a tus

resultados deben enfocarse los esfuerzos de conservacioacuten y recomienda

acciones para mantener la viabilidad de las especies

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES Discutir la filosofiacutea impliacutecita en el anaacutelisis de matrices multi-estado de Lefkovitch

para efectuar un Anaacutelisis de Viabilidad de Poblaciones

Aplicar un software para efectuar un Anaacutelisis de Viabilidad de Poblaciones

generando capacidades para recomendar acciones para mantener la viabilidad de

las especie


la filosofiacutea impliacutecita la filosofiacutea impliacutecita en el anaacutelisis de matrices multi-estado de

Lefkovitch para efectuar un Anaacutelisis de Viabilidad de Poblaciones


1 Organizacioacuten y gestioacuten 2 Comunicacioacuten 3 Gestioacuten de la informacioacuten 4 Toma de decisiones y solucioacuten de problemas 5 Trabajo en equipo 6 Relaciones interpersonales 8 Liderazgo iniciativa direccioacuten 9 Disposicioacuten hacia la calidad 10 Control y gestioacuten personal

1 Conocimiento de un concepto uacutetil y protocolos para evaluar la susceptibilidad de poblaciones reducidas a la extincioacuten ldquoAnaacutelisis de Viabilidad Poblacionalrdquo

2 Manejo e interpretacioacuten de una herramienta conceptual y estadiacutestica como lo es el anaacutelisis de matrices multi-estado de Leftkovitch para proponer medidas dirigidas a conservar especies amenazadas

25

Estrategias de Aprendizaje Estrategias de Evaluacioacuten

Lectura y discusioacuten criacutetica del uso de matrices multi-estado en la conservacioacuten de poblaciones silvestres

Se evaluaraacute con base a 1 La asistencia de los estudiantes a la



3 Calidad del reporte derivado de obtener y procesar los datos relativos a la aplicacioacuten de Matrices Multi- estado de Leftkovitch

Aplicacioacuten de un instrumento estadiacutestico disentildeado para evaluar el estado de salud demograacutefica de poblaciones silvestres Discusioacuten en grupo criacutetica de los resultados obtenidos en cuanto a la calidad del muestreo y datos obtenidos del mismo y su influencia sobre los resultados derivados de la herramienta estadiacutestica que estiman Matrices Multi- estado de Leftkovitch

REFERENCIAS bull Dennis B Munholland P L amp Scott J M Estimation of growth and extinction

parameters for endangered species Ecological Monographs 61 115ndash143 (1991) bull Gerber L R et al Mortality sensitivity in life-stage simulation analysis A case

study of Southern sea otters Ecological Applications 14 1554ndash1565 (2004) bull Wisdom MJ Mills L S Doak DF 2000 Life stage simulation analysis

Estimating vital-rate effects on population growth for conservation Ecology 81(3) 628ndash641

26

PRAacuteCTICA 4 RIESGO DE EXTINCIOacuteN Y ESTOCASTICIDAD GEacuteNICA


INTRODUCCIOacuteN La sobrepesca fragmentacioacuten de haacutebitats competencia con especies exoacuteticas y

enfermedades son ejemplos de fuerzas deterministas que amenazan la

persistencia de especies con poblaciones reducidas Estas fuerzas las conducen a

la extincioacuten en relativamente poco tiempo El bioacutelogo de la conservacioacuten trata de

identificar factores que causan que la abundancia de una poblacioacuten disminuya

para mitigarlos o eliminarlos En los 1980s se identificoacute que los eventos aleatorios

pueden tener gran impacto en la dinaacutemica y persistencia de las poblaciones

pequentildeas Asiacute ademaacutes de las amenazas deterministas las poblaciones reducidas

enfrentan amenazas estocaacutesticas Si la tasa de crecimiento de la poblacioacuten variacutea

entre generaciones una serie de generaciones malas en las que la poblacioacuten

disminuye esto puede llevarla a la extincioacuten Observando que

1 La estocasticidad demograacutefica no es gran problema en poblaciones con maacutes de

100 individuos reproductores

2 La estocasticidad ambiental impone la necesidad de poblaciones grandes

(1000-10000 individuos) para que estas puedan sobrevivir a largo plazo

3 La Heterogeneidad Demografica determina que no se sepa que tan grande

debe ser una poblacioacuten probablemente tan grande como aquella que sobrevive

a la estocasticidad ambiental

4 Cataacutestrofes naturales |si ocurre en frecuencias apreciables y si estas eliminan a

una fraccioacuten grande de la poblacioacuten

5 Finalmente estaacute la estocasticidad geacutenica o deriva geacutenica

Los riesgos geacutenicos que enfrentan las poblaciones reducidas son

A Efectos a corto plazo que afectan la viabilidad y fecundidad de los individuos

Afectan la demografiacutea de la Poblacioacuten hacieacutendola susceptible a extincioacuten

B Efectos a largo plazo que afectan la habilidad de las poblaciones para

responder de manera adaptativa al cambio ambiental

27

Auacuten si la estocasticidad geacutenica no tiene efecto inmediato sobre la habilidad de las

poblaciones para sobrevivir si puede llegar a tener alguacuten efecto sobre su habilidad

de responder cuando ocurra el cambio ambiental (eg una epizootia) Antes de

describir los efectos mencionados es necesario hablar de los tipos de cambio

geacutenico de las poblaciones reducidas Solo asiacute podremos evaluar su efecto

Cambios Geneacuteticos en Poblaciones Reducidas La aleatoriedad asociada a la

reproduccioacuten produce cambios en la composicioacuten geneacutetica de una poblacioacuten a lo

largo del tiempo Considere que si los gametos son elegidos al azar al formar un

cigoto la composicioacuten geacutenica de la poza e cigotos seraacute en promedio la misma que

la de la poza de gametos Pero existe una distribucioacuten de resultados posibles Asiacute

la deriva tiene cuatro propiedades importantes a) Las frecuencias aleacutelicas tienden

a cambiar de una generacioacuten a la siguiente como resultado del muestreo de alelos

al momento de formar los cigotos Asiacute se puede estimar la distribucioacuten de

probabilidad para la frecuencia de alelos en la siguiente generacioacuten pero no tener

la certeza del valor exacto que esta tendraacute b) No hay un sesgo sistemaacutetico que

caracterice al cambio de la frecuencia de alelos No se puede predecir que alelo

seraacute el maacutes comuacuten y cuaacutel el maacutes raro c) Eventualmente uno de los alelos se fijaraacute

en la poblacioacuten a menos que la mutacioacuten o migracioacuten introduzcan nueva variacioacuten

geacutenica a la poblacioacuten En ausencia de estas dos fuerzas las poblaciones tenderaacuten

a perder diversidad geacutenica (vea la siguiente figura)

Porcentaje de la peacuterdida de heterocigocidad 100 antildeos

Distribucioacuten de frecuencias de la peacuterdida de heterocigocidad de 80 especies

de mamiacuteferos (Amos y Balmford 2001)

d) El tiempo que tarda un alelo en fijarse es inversamente proporcional al tamantildeo

de la poblacioacuten Asiacute entre maacutes grande sea la poblacioacuten menor seraacute el efecto de la

deriva

28

El tiempo de ancestriacutea de dos alelos tomados al azar de una poblacioacuten es 2Ne

(donde Ne = tamantildeo efectivo de la poblacioacuten) El tiempo de ancestriacutea de todos os

alelos de la poblacioacuten es 4Ne (Hudson 1990) Esto es muy importante por que

implica que no es suficiente determinar el numero de animales y plantas en estado

reproductivo de una poblacioacuten para saber si la misma es grande o pequentildea Es

decir no es suficiente tener un censo preciso del numero de individuos maduros de

la poblacioacuten Lo importante es conocer su nuacutemero efectivo aplicando las formulas

descritas en Amos y Balmford (2001)

Cuando la Razoacuten de Sexos es Desigual

Acorde a esta foacutermula si solo hay un solo individuo reproductor macho (como

puede ocurrir en un sistema de apareamiento poligiacutenico) el tamantildeo maacutes grande

que puede tener esta poblacioacuten es de 4 Implicaciones para el manejo una

proporcioacuten de sexos sesgada tiene el potencial de aumentar dramaacuteticamente la

susceptibilidad de una poblacioacuten a los cambios geneacuteticos al azar

Considere el Numero efectivo que se tiene cuando se cuenta con un solo macho

reproductor y 10 hembras reproductoras

y compaacuterelo con el caso en que se cuenta con 10 machos y 100 hembras

reproductoras

Cambios geacutenicos en poblaciones con eacutexito reproductivo variante cuando variacutea el

tamantildeo de la familia entre individuos cuando la varianza = δ2 y K es es el numero

promedio de criacuteas por individuo

29

Aprecie que si δ2 = 0 Ne = 2N Si δ2 = 3k Ne = N2 Suponga por ejemplo que la

distribucioacuten del nuacutemero de criacuteas responde a una binomial negativa con media =2 y

varianza =125 entonces

Esto implica es que si reducimos las diferencias entre los individuos respecto al

nuacutemero de criacuteas que producen se puede reducir en casi un 50 la susceptibilidad

de una poblacioacuten a cambios geacutenico aleatorios Sin embargo esto seraacute asiacute solo si

el tamantildeo de la poblacioacuten es constante con respecto al incremento de

consanguinidad entre los individuos (Hartl y Clarck 1997) Si el tamantildeo de la

poblacioacuten aumenta el tamantildeo es cercano al del tamantildeo de la poblacioacuten de la

progenie y una capacidad reproductiva igual incrementaraacute el tamantildeo efectivo de la

poblacioacuten por un factor menor a dos

Variacioacuten en el Tamantildeo Poblacional El tamantildeo efectivo se ve mucho maacutes

afectado por tamantildeos muy reducidos de poblacioacuten lo que implica que las

poblaciones que presentan desplomes repetitivos en su abundancia son maacutes

susceptibles a cambios geacutenicos que aquellas relativamente estables

Poblaciones con estructura de edades la dinaacutemica estocaacutestica de las poblaciones

que tienen una estructura de edad es complicada La estructura de edad no

parece reducir el tamantildeo efectivo de la poblacioacuten (Groom et al 2005) Esto implica

que debemos confiar que las inferencias acerca de las praacutecticas de manejo sin

considerar la estructura de edades Debemos entonces ser conservadores por

ejemplo considerar un amplio margen de error

Cambios Geneacuteticos Durante Cuellos de Botella Poblacionales Existen dos

componentes respecto a la diversidad geacutenica i) Varianza geacutenica aditiva

proporcioacuten de diferencias geneacuteticas entre individuos que pueden responder a

seleccioacuten) y ii) Diversidad aleacutelica nuacutemero de distintos alelos presentes en un locus

dado Aun en la situacioacuten maacutes extrema p ej en una poblacioacuten reducida a un solo

individuo hermafrodita por una generacioacuten solo se perderaacute cuando mucho 50 de

30

la varianza geacutenica aditiva si la poblacioacuten rebota raacutepidamente a un estado de

abundancia Es maacutes los alelos letales recesivos y alelos deleteacutereos retardaraacuten la

peacuterdida de varianza en otros loci especialmente de aquellos a los que se

encuentran ligados Se requiere de varias generaciones en una abundancia muy

escasa para erosionar significativamente la variacioacuten geacutenica cuantitativa

Comparativamente la diversidad de alelos de una poblacioacuten se ve gravemente

afectada por cuellos de botella poblacionales Los alelos raros son especialmente

susceptibles a ser perdidos Asiacute los cuellos de botella poblacional tienen un efecto

reducido en la la varianza pero pero uno dramaacutetico en la diversidad

Amenazas a Corto Plazo a la Persistencia La deriva en poblaciones pequentildeas

tiene numerosas propiedades que comparte con la endogamia De hecho

donde f es el coeficiente de endogamia una medida del grado de consanguinidad

Por ensayo y error los criadores de animales han descubierto que tanta

consanguinidad pueden tolerar las liacuteneas de animales de que su rendimiento y

fecundidad empiece a declinar (Franklin 1980 Souleacute 1980) Su regla es que la

tasa de endogamia por generacioacuten no sea mayor que 2 y 3

Entonces se requiere que

Los criadores de animales han encontrado un efecto obvio en la fecundidad de las

poblaciones reducidas cuando el coeficiente de endogamia se acerca a 05 Por lo

tanto si deseamos que la poblacioacuten sea viable por 100 generaciones

31

Otro enfoque seriacutea considerar que los efectos deleteacutereos en estas poblaciones

reducidas son en 1er lugar resultado de la expresioacuten de alelos recesivos

deleteacutereos Entonces usando los resultados de la teoriacutea de deriva geacutenica

podemos calcular la probabilidad de que una poblacioacuten tenga una frecuencia de

alelos particular teniendo los supuestos acerca de la fuerza de seleccioacuten y tasas

de mutacioacuten Para un amplio rango de valores de seleccioacuten y para lo que se

piensa es una tasa de mutacioacuten tiacutepica por locus (10-6 por generacioacuten) es posible

calcular ele efecto sobre la adecuacioacuten promedio de la poblacioacuten Este caacutelculo

sugiere que las poblaciones sufriraacuten una peacuterdida de adecuacioacuten significativa

(peacuterdida de la adecuacioacuten promedio mayor 10) si Ne lt 100 (Holsinger y Gottlieb

1991)

Para finalizar tambieacuten se puede considerar una versioacuten del ratchet de Muller a

nivel poblacional Como resultado de la deriva es posible que se fije un alelo

deleteacutereo Si lo hace y si reduce la capacidad reproductiva la poblacioacuten el tamantildeo

de la poblacioacuten puede reducirse auacuten maacutes facilitando la fijacioacuten de nuevas

mutaciones deleteacutereas Esto reduciraacute auacuten maacutes el tamantildeo de la poblacioacuten en

rondas sucesivas (Gabriel et al 1993 Lynch et al 1995) El tiempo esperado a la

extincioacuten se incrementa raacutepidamente de forma que en poblaciones con un tamantildeo

efectivo mayor de unos cuantos cientos el tiempo de persistencia es de cientos a

miles de generaciones En conclusioacuten cuando las poblaciones se encuentran en

peligro criacutetico los cambios geneacuteticos pueden representar una amenaza adicional a

la persitencia de la poblacioacuten El ejemplo maacutes claro es el caso de la Pantera de

Florida (Hedrick 2001)

OBJETIVO DE APRENDIZAJE Los estudiantes identificaraacuten algunos de los impactos humanos deterministas y

estocaacutesticos que afectan a las poblaciones y que en sinergia llevan a las

32

poblaciones al vortex de extincioacuten enfocaacutendose principalmente en identificar y

modelar los cambios geneacuteticos que se presentan en poblaciones reducidas

Identificaraacuten los casos que dan lugar al riesgo geneacutetico que se asocian al

aumento en la tasa de mortalidad de los individuos amenazando la persistencia

de la poblacioacuten El estudiante se percataraacute que puede identificar estos escenarios

problemaacuteticos y generar recomendaciones para mantener la viabilidad de las

especies

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA Primer Sesioacuten El instructor a) Impartiraacute una plaacutetica al alumno enfatizando el

efecto determinista y estocaacutestico de factores de impacto que determinan la

disminucioacuten en abundancia de las poblaciones haciendolas susceptibles a

exincioacuten b) Impartiraacute un tutorial en el que se demuestra el poder del software de

simulacioacuten PopG (httpevolutiongswashingtonedupopgenpopghtml) el que

integra el efecto sineacutergico de factores geacutenicos deterministas y estocaacutesicos sobre

poblaciones reducidas Esto para que el estudiante identifique los factores que

tienen mayor efecto al determinar la susceptibilidad de la poblacioacuten a la extincioacuten

PopG simula la evolucioacuten de poblaciones en las que las condiciones iniciales son

dos alelos apareamiento es al azar adecuacioacuten arbitraria de los tres genotipos

(AA Aa y aa) tasa de mutacioacuten arbitraria tasa de migracioacuten arbitraria entre

poblaciones reacuteplica y tamantildeo poblacional finito

Estudiante Antes de iniciar el trabajo dirigido a reconocer el efecto de la deriva

geacutenica y endogamia e poblaciones reducidas considere que el programa puede

simular una gran variedad de panoramas (casos) y es pertinente que usted los

explore Algunas sugerencias

a) Pruebe con casos en los que la mutacioacuten y migracioacuten sean nulas y en los que

todos los individuos tengan una adecuacioacuten = 10 (no hay seleccioacuten natural)

iquestObserva que la deriva geacutenica logra cambiar las frecuencias geacutenicas de la

misma manera en una poblacioacuten tamantildeo 1000 que en una tamantildeo 100 despueacutes

de 1000 y 100 generaciones

b) Proceda a simular un nuacutemero maacutes grande de poblaciones verifique si la

probabilidad de que un alelo se fije en la poblaciones en un cierto numero de

generaciones depende de su frecuencia inicial

33

c) Pruebe un caso en el que la mutacioacuten y migracioacuten sean nulas y el alelo A sea

favorecido por la seleccioacuten natural (fijando la adecuacioacuten del genotipo AA como

la maacutes alta y la del genotipo aa como la maacutes baja) Comience con una

frecuencia reducida de A iquestSiempre llega a fijarse Si uno inicia con una sola

copia del alelo iquestCoacutemo se compara la probabilidad de fijacioacuten de A en relacioacuten

al coeficiente de seleccioacuten que lo favorece en el heterocigoto (iquestcomparada

con la adecuacioacuten del genotipo aa

d) Pruebe la sobredominancia (los individuos Aa tienen la mayor adecuacioacuten)

iquestObserva que las frecuencias geacutenicas convergen al equilibrio iquestPor queacute hay

variaciones respecto a la frecuencia en equilibrio iquestQueacute tan grande deben ser

los coeficientes de seleccioacuten para que puedan causar que la frecuencias

geacutenicas se mantenga lejos de la fijacioacuten o peacuterdida por largo tiempo

e) Pruebe la Infradominancia (cuando Aa tienen la adecuacioacuten maacutes reducida)

iquesthay una frecuencia inicial de genes que resulte en algunas poblaciones

dirigieacutendose a la fijacioacuten y otras a la peacuterdida iquestSi aumenta un poco la tasa de

migracioacuten que sucede iquestSi antildeade un poco de mutacioacuten en ambas direcciones

que sucede

f) Pruebe con migracioacuten en ausencia de seleccioacuten o mutacioacuten iquestque tanta

migracioacuten se requiere para hacer que las frecuencias geacutenica sean muy similares

entres si iquestQueacute tanta se necesita para hacer que todas terminen con la misma

frecuencia geacutenica iquestCoacutemo afecta el tamantildeo de la poblacioacuten a la tasa de

migracioacuten

g) Pruebe con mutacioacuten en ausencia de migracioacuten y seleccioacuten iquestQue tanta

mutacioacuten se requiere para hacer que las frecuencias geacutenicas converjan a un

frecuencia de equilibrio por mutacioacuten iquestCoacutemo se relaciona este valor al

tamantildeo de la poblacioacuten iquest Si un alelo es seleccionado en contra puede usted

fijar ciertas tasas de mutacioacuten para mantenerlo presente en frecuencias bajas

en la poblacioacuten

Segunda Sesioacuten Los estudiantes habraacuten tenido una semana para familiarizarse

con el software En esta sesioacuten manipularaacuten el programa para simular diez

poblaciones que seraacuten equivalentes en este caso a panoramas de deriva geacutenica y

34

endogamia en las que el estudiante especificaraacute el tamantildeo de la poblacioacuten (4 10

25 50 100 500 1000 5000 10000 25000 y 50000) la adecuacioacuten de tres

genotipos en tres distintas simulaciones 1) AA= 1 Aa= 075 aa= 025 2) AA= 1

Aa= 05 aa= 0 3) AA= 05 Aa= 1 aa= 05 La mutacioacuten en ambas direcciones (de

A a a y de a a A) y la frecuencia inicial de cada gen (05) En este caso la tasa de

migracioacuten entre poblaciones seraacute nula

Estudiante Observe que cuando usted hace una seleccioacuten en el menuacute y que el

programa corra este generaraacute una graacutefica de las frecuencias geneacuteticas del alelo A

en cada poblacioacuten Note que la ventana de resultados puede dimensionarse y la

grafica ajustarse a la misma Podraacute observar una curva punteada que muestra

cuales seraacuten las frecuencias de los genes en una poblacioacuten de tamantildeo infinito

(que no presenta deriva geacutenica) Usted deberaacute capturar la grafica de la pantalla y

editarla con el software paint Una vez generada la graacutefica de la frecuencia

geneacutetica el programa imprime el numero de poblaciones en las que se fijoacute el alelo

A (en las que este termino con frecuencia 10) y el numero que perdioacute este alelo




Tercer Sesioacuten El estudiante entregara un reporte formal de la Praacutectica

describiendo e interpretando los datos de cada panorama simulado en referencia

a la abundancia de la poblacioacuten tiempo de fijacioacuten de alelos (en generaciones) por

endogamia y deriva Tambieacuten en esta sesioacuten presentaraacute los resultados e

interpretacioacuten de los mismos a sus compantildeeros recomendando acciones para

mantener la viabilidad de especies con nuacutemeros poblacionales reducidos

35

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES El estudiante reconoceraacute factores que causan la disminucioacuten de la abundancia

poblacional identificando los deterministas y los estocaacutesticos Manipularaacute un

software para modelar las condiciones de riesgo geneacutetico en poblaciones con

abundancia y patrones selectivos distintos Identificaraacute como la estocasticidad

geacutenica impacta la Viabilidad Poblacional recomendando acciones para mitigar sus

efectos y mantener la viabilidad de las poblaciones reducidas


los datos y resultados de cada panorama simulado en referencia a la abundancia

de la poblacioacuten tiempo de fijacioacuten de alelos (en generaciones) por endogamia y

deriva Tambieacuten en esta sesioacuten presentaraacute los resultados e interpretacioacuten de los

mismos a sus compantildeeros recomendando acciones para mantener la viabilidad

de especies con nuacutemeros poblacionales reducidos


1 Organizacioacuten y gestioacuten

2 Comunicacioacuten

3 Gestioacuten de la informacioacuten

4 Toma de decisiones y solucioacuten de

problemas

5 Trabajo en equipo

6 Relaciones interpersonales

8 Liderazgo iniciativa direccioacuten

9 Disposicioacuten hacia la calidad

10 Control y gestioacuten personal

1 Conocimiento de un concepto uacutetil

Riesgo Geacutenico en poblaciones

Reducidas y protocolos para evaluar

el efecto de la Estocasticidad

Geacutenica sobre la persistencia de

poblaciones reducidasrdquo

2 Manejo e interpretacioacuten de una

herramienta conceptual y estadiacutestica

ldquomodelado geneacutetico poblacionalrdquo

para proponer medidas dirigidas a

conservar especies amenazadas

36


Lectura y discusioacuten criacutetica sobre el

concepto de riesgo geneacutetico

Se evaluaraacute con base a

1 La asistencia de los estudiantes a la

sesioacuten introductoria a la praacutectica

2 La desenvoltura que muestren al

momento de exponer los meacutetodos

que siguieron para obtener y

procesar los datos obtencioacuten e


3 Calidad del reporte derivado de

procesar los datos relativos a la

estimacioacuten del riesgo geneacutetico en

poblaciones reducidas

Aplicacioacuten de un instrumento

estadiacutestico disentildeado para evaluar e

riesgo geneacutetico en poblaciones

reducidas

Discusioacuten en grupo criacutetica de los

resultados obtenidos en cuanto a los

datos analizados y uso de la

herramienta estadiacutestica que estima el


reducidas

REFERENCIAS bull Amos W Balmford A 2001 When does conservation matter Heredity 87257-

265 bull Gabriel W Lynch M Burger R 1993 Mullers ratchet and mutational

meltdowns Evolution 47(6)1744-1757 bull Hartl D L Clark A G 1997 Principles of Population Genetics Sinauer

Associates Sunderland MA 3rd edition bull Hedrick PW 2001 Conservation genetics where are we now Trends in

Ecology ampEvolution 16629-636 bull Hudson RR Gene genealogies and the coalescent process In D J Futuyma

and J Antonovics editors Oxford Surveys in Evolutionary Biology volume 7 pages 1-44Oxford Univ Press

bull Lynch M Conery J Burger R 1995 Mutation accumulation and the extinction of small populations American Naturalist 146(4)489-518 1995

bull Souleacute ME 1980 Thresholds for survival maintaining fitness and evolutionary potential In Souleacute ME and Wilcox BA editors Conservation Biology An Evolutionary-Ecological Perspective pages 151-169 Sinauer Associates Sunderland MA

bull Franklin MA I R 1980 Evolutionary change in small populations In Souleacute ME Wilcox BA editors Conservation Biology An Evolutionary-Ecological Perspective pages 135-150 Sinauer Assoc Sunderland MA

37

PRAacuteCTICA 5 MANEJO ECOSISTEacuteMICO PROCESOS ECOLOacuteGICOS Y PATRONES POBLACIONALES


INTRODUCCIOacuteN A nivel mundial urge reducir la presioacuten y poder destructivo de la pesca moderna

(eg FAO 2002 Hilborn et al 2003) maacutes no hay acuerdo general respecto del

nivel al que debe reducirse la mortalidad por pesca y sobre el como reducir su

impacto indirecto (eg captura incidental) Esto ha impulsado a las autoridades

ocupadas en conservar y aprovechar recursos marinos a adoptar el Manejo

Ecosisteacutemico (ME) (eg eg NOAA 1999 Brodziak y Link 2002 FAO 2003 Garciacutea

y Moreno 2003 Sinclair y Valdimarsson 2003) Meacutexico no es la excepcioacuten y los

sectores pesquero y cientiacutefico ya implementan iniciativas

(CIBNORhttpwwwcibnormxeplant1phppagID=investigacionpeppresenta

Ezcurra et al 2009) Simultaacuteneamente la autoridad ambiental ha decretado aacutereas

marinas protegidas al reconocer que para la humanidad el valor del ecosistema

es muy superior al de la suma de sus partes El ME busca incorporar el

conocimiento ecoloacutegico al marco socio-poliacutetico y de valores para proteger la

integridad de los ecosistemas a largo plazo (Grumbine 1994) Cinco metas

distinguen al ME y por lo tanto definen que conocimientos se requieren incorporar

al manejo (Grumbine 1994) 1)Mantener poblaciones viables de especies nativas

2)Representar en aacutereas protegidas a todos los distintos tipos de ecosistemas en

su aacutembito de variacioacuten 3)Mantener sus procesos evolutivos y ecoloacutegicos

4)Manejar ecosistemas y especies por largo tiempo manteniendo su potencial

evolutivo y 5)Acomodar las actividades humanas a estas metas (Grumbine 1994)

En consecuencia se han propuesto los siguientes indicadores para evaluar el

eacutexito del ME a)Mantener la diversidad de ecosistemas b)Mantener la diversidad

de especies c)Mantener la diversidad geneacutetica de especies d)Conservar especies

ecoloacutegicamente dependientes y el balance de los niveles troacuteficos y e)Tomar

medidas para conservar especies impactadas (Gislanson et al 2000) Dados estos

antecedentes es importante que el estudiante aprecie que la Biologiacutea de la

Conservacioacuten considera importante definir la liacutenea base de los indicadores

38

referidos a) a c) y que para ello puede aplicar herramientas de geneacutetica del

paisaje para generar sistematizar y analizar datos geacutenicos y geograacutefico ndash

ambientales y con ello reconocer los procesos ecoloacutegicos y evolutivos (eg efecto

fundador aislamientoconectividad y diferenciacioacuten geograacutefica)

OBJETIVO DE APRENDIZAJE Los estudiantes constataraacuten que los procesos ambientales y su historia (p ej

movimiento de masas de agua teacutectonica y vulcanismo) han moldeado los

patrones demograacuteficos de distribucioacuten abundancia y conectividad de las

poblaciones Reconoceraacuten que para develar la relacioacuten entre los procesos

ambientales y los patrones mencionados pueden aplicar marcadores y algoritmos

geneacuteticos que aportan informacioacuten relevante para la conservacioacuten y manejo

sustentable de poblaciones al permitirnos evaluar su demografiacutea histoacuterica (eg si

han pasado o no por un cuello de botella demograacutefico y si el mismo ha sido

reciente o histoacuterico) su numero efectivo poblacional su grado de aislamiento y

conectividad el numero de migrantes que comparte con otras poblaciones entre

otros aspectos relevantes El estudiante se percataraacute que puede identificar

patrones que ameritan conservarse desde el punto de vista del manejo

ecosisteacutemico y generar recomendaciones para mantener su viabilidad

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA Primer Sesioacuten El instructor a) Impartiraacute una plaacutetica al alumno refiriendo la

importancia que tienen los procesos ambientales los procesos ambientales y su

historia para moldear patrones poblacionales que ameritan ser contemplados en el

contexto del Manejo Ecosisteacutemico y enfatizando el uso de marcadores geneacuteticos y

su anaacutelisis estadiacutestico (eg Anaacutelisis Molecular de Varianza para identificar

subdivisioacuten poblacional Pruebas de Mantel para identificar el aislamiento de

poblaciones por Distancia y Pruebas de Harpendig para caracterizar la

Demografiacutea de las poblaciones b) Impartiraacute un tutorial para demostrar el poder de

ARLEQUIacuteN uno software poderoso para obtener la informacioacuten relevante a la que

se hace referencia (cmpgunibechsoftwarearlequin3) c) Distribuiraacute entre los

estudiantes tres grupos de datos a ser analizados para evaluar su patrones

poblacionales y discutir sus resultados en el contexto del Manejo Ecosisteacutemico

39

Segunda Sesioacuten El estudiante discutiraacute con sus compantildeeros de equipo el avance

en la generacioacuten de resultados derivados del anaacutelisis de los datos y culminaraacute el

anaacutelsis de los mismos obteniendo los resultados finales a ser descritos a sus

compantildeeros del grupo en la tercer sesioacuten




Tercer Sesioacuten El Estudiante entregara un reporte formal de la Praacutectica

describiendo e interpretando los datos de tres grupos de datos a ser analizados

para evaluar su patrones poblacionales y expondraacute y discutiraacute ante el grupo sus

resultados en el contexto del Manejo Ecosisteacutemico recomendando acciones para

mantener la viabilidad de los patrones poblacionales deducidos

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES Los estudiantes constataraacuten analizando datos reales que los procesos

ambientales y su historia han moldeado los patrones demograacuteficos de

distribucioacuten abundancia y conectividad de las poblaciones Simultaacuteneamente

constataraacuten que pueden emplear un software amigable para analizar marcadores

moleculares y algoritmos geneacuteticos y con ello identificar la relacioacuten entre procesos

ambientales y patrones poblacionales mencionados Discutiraacuten la relevancia de

esta informacioacuten para la conservacioacuten y manejo sustentable de poblaciones desde

la oacuteptica del Manejo Ecosisteacutemico si estos patrones ameritan conservarse dando

recomendaciones para mantener su viabilidad

PRODUCTOS Entrega y exposicioacuten de un reporte refiriendo sus datos y resultados al efecto de

los procesos ambientales e historia al moldear los patrones demograacuteficos de

distribucioacuten abundancia y conectividad de poblaciones y discutieacutendolos respecto

al Manejo Ecosisteacutemico recomendando acciones para mantener la viabilidad de

los patrones encontrados

40



2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo





1 Conocimiento de conceptos uacutetiles

Procesos y Patrones Evolutivos

Manejo Ecosisteacutemico y su

Conservacioacuten

2 Protocolos para identificar Procesos

y Patrones Evolutivos en

poblaciones

3 Manejo e interpretacioacuten de datos

analizados con herramientas

estadiacutesticas de Geneacutetica de

Poblaciones para proponer medidas

dirigidas a conservar patrones

evolutivos



concepto de manejo ecosisteacutemico y los

requerimientos del mismo










obtener y procesar datos para

identificar procesos ambientales y su

efecto al moldear patrones bioloacutegico

ndash poblacionales de importancia para

el manejo ecosisteacutemico


estadiacutestico disentildeado para identificar el

efecto de los procesos ambientales en

la generacioacuten de patrones bioloacutegico ndash

poblacionales


resultados obtenidos en cuanto a la

naturaleza de los datos y resultados

obtenidos en el marco de la

informacioacuten requerida por el manejo

ecosisteacutemico

41

REFERENCIAS bull Brodziak J Link J 2002 Ecosystem-based fishery management what is it and

how can we do it Bull Mar Sci 70 589ndash611 bull Ezcurra E Aburto O Carvajal MA Cudney R Torre J 2009 Gulf of California

Mexico In McLeod KLeslie H eds Ecosystem-Based Management for the Oceans Island press 368 pp

bull FAO 2002 The state of world fisheries and aquaculture 2002 FAO Rome bull FAO 2003 Fisheries management 2 The ecosystem approach to fisheries

FAO Rome bull Garciacutea SM y de Leiva Moreno I 2003 Global overview of 299 marine fisheries

In Sinclair M Valdimarsson G eds Responsible fisheries in the marine ecosystem FAO Rome amp CABI Publishing Wallingford UK p 1ndash24

bull Gislason H Sinclair M Sainsbury K and Oboyle R 2000 Symposium overview incorporating ecosystem objectives within fisheries management ICES Journal of Marine Sciences vol 57 no 3 pp 468-75

bull Grumbine RE 1994 What Is Ecosystem Management Conservation Biology vol 8 no 1 pp 27-38

bull Hilborn R Stokes K Maguire JJ Smith ADM and 13 others 2004 When can marine reserves improve fisheries management Ocean Coast Manag in press

bull NOAA 1999 Ecosystem-based fishery management A report to Congress by the ecosystem principles advisory panel NOAA Fisheries US Department of Commerce Washington DC available at wwwnmfsnoaagovsfa EPAPrptpdf

bull Schneider S Roessli D y Excoffier L 2000 ARLEQUIN v 20 A Software for Population Genetic Analysis Genetic and Biometry Laboratory University of Genove Switzerland httpanthrounigechsoftwarearlequin

bull Sinclair M Valdimarsson G 2003 Responsible fisheries in the marine ecosystem FAO Rome amp CABI Publishing Wallingford UK

42

PRAacuteCTICA 6 SISTEMAacuteTICA APLICADA A LA CONSERVACIOacuteN 6 horas Tres Sesiones


INTRODUCCIOacuteN iquestPor queacute debe preocuparnos la sistemaacutetica La Sistemaacutetica es la ciencia que

estudia la esencia de la diversidad Por tanto si nos preocupa la peacuterdida de la

diversidad la Sistemaacutetica podriacutea tener una importante contribucioacuten a la teoriacutea y la

praacutectica de la Biologiacutea de la Conservacioacuten Reflexionando antes de poder

conservar algo es deseable identificar los entes que se tiene la intencioacuten de

conservar Los EEUU Ley de Especies Amenazadas (httpendangeredfws gov

esahtml) reza El teacutermino especies incluye cualquier subespecie de peces

vida silvestre y plantas y cualquier segmento de la poblacioacuten distinta de cualquier

especie de vertebrado o de vida silvestre que se entrecruza en la madurez

La sistemaacutetica juega un papel importante en Biologiacutea de la Conservacioacuten

Soltis y Gitzendanner (1999) han identificado cuatro contribuciones importantes de

la sistemaacutetica a la Biologiacutea de La Conservacioacuten

1 Los conceptos de especie

2 Identificacioacuten de linajes dignos de conservacioacuten

3 El establecimiento de prioridades de conservacioacuten

4 El efecto de la hibridacioacuten en la biologiacutea y la conservacioacuten de especies raras

Conceptos de especie Los bioacutelogos han discutido bastante acerca de este

concepto Afortunadamente no se requiere estar un acuerdo absolto Por ejemplo

el Instituto Nacional de Ecologiacutea reconoce que ldquoUna buena definicioacuten de especie

es una poblacioacuten o serie de poblaciones dentro de las cuales ocurre un libre flujo

de genes bajo condiciones naturales Donde directa o indirectamente existe un

eslaboacuten geneacutetico entre individuos normales competentesrdquo El servicio de caza y

pesca de los EUA sentildeala que no solo se trata a las especies en teacuterminos

bioloacutegicos Por lo tanto define que el teacutermino se aplica acorde a los mejores

conocimientos bioloacutegicos comprensioacuten de la evolucioacuten especiacioacuten y geneacutetica Si

bien el concepto de especie bioloacutegica ha sido el maacutes aceptado en los uacuteltimos

sesenta antildeos Los sistemaacuteticos se estaacuten inclinando cada vez maacutes por el concepto

43

de especie filogeneacutetica en teacuterminos de clado monofileacutetico o como sistemas de

poblaciones diagnosticables con base en la divergencia de caracteres Los

especialistas en sistemaacutetica deben tener herramientas entrenamiento y

experiencia necesarios para determinar especiacutemenes de manera confiable Desde

el punto de vista cientiacutefico todo trabajo geneacutetico ecoloacutegico o de otra iacutendole

requiere la correcta identificacioacuten de las entidades bioloacutegicas en estudio (Cordero

1994) En Meacutexico para la autorizar obras urbanas la SEMARNAT requiere realizar

estudios de impacto ambiental que incluyen realizar inventarios bioloacutegicos En

estas lides la participacioacuten de los sistemaacuteticos deberiacutea ser relevante siendo una

forma de determinar precisamente las especies el recolectar muestras de

individuos (o de sus tejidos para analizarlas geneacuteticamente) depositaacutendolas en

una coleccioacuten de verificacioacuten

OBJETIVO DE APRENDIZAJE Los estudiantes identificaraacuten y ejecutaraacuten los pasos para efectuar un anaacutelisis de

sistemaacutetica molecular encaminado a resolver investigaciones forenses de vida

salvaje incertidumbres taxonoacutemicas e identificar procesos y patrones ecoloacutegico ndash

evolutivos a ser conservados acorde a la oacuteptica del manejo de ecosistemas

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA Primer Sesioacuten El instructor Guiaraacute al alumno para que reconozca el poder del

anaacutelisis Sistemaacutetico - Filogeneacutetico en la resolucioacuten de problemas en Sistemaacutetica

Por ejemplo a) la correcta asignacioacuten a nivel de especie de un grupo de

organismos implicado en capturas comerciales ilegales (eg Baker y Palumbi

1994) b) Resolver la incertidumbre taxonoacutemica para poder asignar con ran

precisioacuten a un grupo de organismos a una categoriacutea especiacutefica dada (eg

Dalebout et al 2002) y c) Reconocer procesos y patrones que ameritan ser

conservados desde el enfoque del manejo de ecosistemas (Betancour et al 2010)

Acto seguido procederaacute a explicar y demostrar los principios y pasos que integra

un anaacuteisis Sistemaacutetico ndash Filogeneacutetico Molecular demostrando la operacioacuten del

software MEGA 5 (httpwwwmegasoftwarenet) (Tamura et al En prensa)

44

Finalmente asignaraacute las referencias de las que los estudiantes obtendraacuten los datos

a analizar en la praacutectica

Segunda sesioacuten Los alumnos a) Asignaraacuten una muestra de secuencias de ADN

(n=7) obtenidas de caza furtiva a las especies afectadas con la Herramienta

Baacutesica de Alineamiento Local del National Center for Biotechnology Information

httpblastncbinlmnihgovBlastcgiPROGRAM=blastxampBLAST_PROGRAMS=bl

astxampPAGE_TYPE=BlastSearchampSHOW_DEFAULTS=onampLINK_LOC=blasthome

y mediante el enfoque de asignacioacuten filogeneacutetica de (Davies y Nixon 1992)

utilizando el software MEGA b) Resolveraacuten la incertidumbre filogeneacutetica impliacutecita

en delfines del genero Stenella que convergieron morfoloacutegicamente con delfines

tursiones (Tursiops) utilizando el software MEGA y c) Verificaraacuten la importancia de

procesos geograacuteficos en la generacioacuten de especies de peces utilizando el software

MEGA





a tus compantildeeros y recomienda acciones para cada caso de estudio

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES Discutir la potencia de las teacutecnicas de asignacioacuten sistemaacutetica-filogeneacutetico-

molecular en la resolucioacuten de problemas de anaacutelisis forenses de vida salvaje

incertidumbres taxonoacutemicas y reconocimiento de procesos y patrones ecoloacutegico-

evolutivos pertinentes a conservarse en el manejo de ecosistemas

Aplicar software especializado generando capacidades para resolver problemas

como el anaacutelisis forense de vida salvaje incertidumbres taxonoacutemicas y reconocer

procesos y patrones ecoloacutegico-evolutivos pertinentes a conservarse en el manejo

de ecosistemas

45


el uso de teacutecnicas de asignacioacuten sistemaacutetica-filogeneacutetico-molecular en la

resolucioacuten de problemas de anaacutelisis forenses de vida salvaje incertidumbres

taxonoacutemicas y reconocimiento de procesos y patrones ecoloacutegico-evolutivos

pertinentes a conservarse en el manejo de ecosistemas



2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo





1 Dominio perfectible de los elementos

de anaacutelisis de la sistemaacutetica ndash

filogeneacutetico - molecular en la resolucioacuten

de problemas de anaacutelisis forenses de

vida salvaje incertidumbres

taxonoacutemicas y reconocimiento de

procesos y patrones ecoloacutegico-

evolutivos pertinentes a conservarse en

el manejo de ecosistemas

2 Aplica protocolos de sistemaacutetica ndash






evolutivos e interpreta sus resultados



46


Lectura y discusioacuten criacutetica sobre los

conceptos incertidumbre taxonoacutemica

especie filogeneacutetia anaacutelisis filogeneacutetico


1 La aistencia de los estudiantes a la


2 Su desenvoltura al momento de

exponer los meacutetodos que siguieron

para obtener y procesar los datos

obtencioacuten e interpretacioacuten de

resultados


obtener y procesar los datos

relativos a la praacutectica de Sistemaacutetica

aplicada en Biologiacutea de la

Conservacioacuten

Aplicacioacuten de instrumentos estadiacutesticos

para resolver problemas relativos a la

incertidumbre taxonoacutemica anaacutelisis

forense de vida salvaje e identificacioacuten

de procesos y patrones ecoloacutegico-

evolutivos que conservacioacuten


resultados obtenidos en cuanto a las

metodologiacuteas empleadas y su

aplicacioacuten al manejo ecosisteacutemico

REFERENCIAS bull Baker CS and S R Palumbi 1994 Which whales are hunted Molecular

genetic evidence for illegal whaling Science 2651538-1539

bull Betancur-R R Acero PA Duque-Caro H Santos SR 2010 Phylogenetic

and Morphologic Analyses of a Coastal Fish Reveals a Marine Biogeographic

Break of Terrestrial Origin in the Southern Caribbean

bull Cordero C 1994 Comentarios de un ecoacutelogo Rev AIC 21 10-13

bull Dalebout M L Mead JG Baker CS Baker AN and van Helden AL 2002

A New Species of Beaked Whale Mesoplodon perrini (Cetacea Ziphiidae)

Discovered Through Phylogenic Analysis of Mitochondrial DNA Sequences

Marine Mammal Science 18 577-608

bull Davis J I amp Nixon K C 1992 Populations genetic variation and the

delimitation of phylogenetic species Syst Biol 41 421-435

bull Molecular systemics and the conservation of rare species Conservation

Biology 13471-483

bull Tamura K Peterson D Peterson N Stecher G Nei M and Kumar S 2011

47

MEGA5 Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood

Evolutionary Distance and Maximum Parsimony Methods Molecular Biology

and Evolution

INTRODUCCIOacuteN

PRESENTACIOacuteN


PRAacuteCTICA 1 LA HUELLA ECOLOacuteGICA

INTRODUCCIOacuteN

OBJETIVO DE APRENDIZAJE

INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES

PRODUCTOS

COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES

REFERENCIAS

PRAacuteCTICA 2 IMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO COMUNITARIO

INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS

PRAacuteCTICA 6 SISTEMAacuteTICA APLICADA A LA CONSERVACIOacuteN

INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS

1

IacuteNDICE INTRODUCCIOacuteN 3 PRESENTACIOacuteN 5 CONTRATO DE APRENDIZAJE 7 PRAacuteCTICA 1 LA HUELLA ECOLOacuteGICA 9


PRAacuteCTICA 2 IMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO COMUNITARIO 13 INTRODUCCIOacuteN 13 OBJETIVO DE APRENDIZAJE 13 INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA 14 ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES 16 PRODUCTOS 17 COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES 17 REFERENCIAS 18

PRAacuteCTICA 3 RIESGO DE EXTINCIOacuteN Y ESTOCASTICIDAD DEMOGRAacuteFICA ANAacuteLISIS DE MATRICES MULTI-ESTADO 19


PRAacuteCTICA 4 RIESGO DE EXTINCIOacuteN Y ESTOCASTICIDAD GEacuteNICA 26 INTRODUCCIOacuteN 26 OBJETIVO DE APRENDIZAJE 31 INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA PRAacuteCTICA 32 ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ACTIVIDADES 35 PRODUCTOS 35 COMPETENCIAS GENEacuteRICAS Y DISCIPLINARES 35 REFERENCIAS 36

PRAacuteCTICA 5 MANEJO ECOSISTEacuteMICO PROCESOS ECOLOacuteGICOS Y PATRONES POBLACIONALES 37


2



3

INTRODUCCIOacuteN









problemasrdquo1










vida












4

















5

































6


marinos y costeros

7








DERECHOS Y DEBERES




















8















9




























10



11

























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biodiversidad

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del ensamble






















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manual

16
























segunda sesioacuten








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impacto











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20

















los individuos









21





























22





























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pid















Richardson y Frazer



24












las especie








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27


























deriva

28


















reproductoras




29




























30





















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1991)















32







especies

























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que sucede





migracioacuten










34

























35















2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo
















36



















reducidas






reducidas










37






























38






























39



























40



2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo








Conservacioacuten



poblaciones






evolutivos























poblacionales






ecosisteacutemico

41













42






























43




























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MEGA













de ecosistemas

45








2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo























46












resultados





Conservacioacuten
























Biology 13471-483


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and Evolution

INTRODUCCIOacuteN

PRESENTACIOacuteN



INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS

2



3

INTRODUCCIOacuteN









problemasrdquo1










vida












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5

































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marinos y costeros

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DERECHOS Y DEBERES




















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biodiversidad

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del ensamble






















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manual

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segunda sesioacuten








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deriva

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1991)















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especies

























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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo
















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reducidas






reducidas










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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo








Conservacioacuten



poblaciones






evolutivos























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ecosisteacutemico

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MEGA













de ecosistemas

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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo























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resultados





Conservacioacuten
























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INTRODUCCIOacuteN

PRESENTACIOacuteN



INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS

3

INTRODUCCIOacuteN









problemasrdquo1










vida












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marinos y costeros

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DERECHOS Y DEBERES




















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biodiversidad

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los individuos









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deriva

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1991)















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especies

























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que sucede





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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo
















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reducidas






reducidas










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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo








Conservacioacuten



poblaciones






evolutivos























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ecosisteacutemico

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MEGA













de ecosistemas

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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo























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resultados





Conservacioacuten
























Biology 13471-483


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INTRODUCCIOacuteN

PRESENTACIOacuteN



INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




PRODUCTOS


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marinos y costeros

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DERECHOS Y DEBERES




















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biodiversidad

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del ensamble






















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manual

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segunda sesioacuten








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impacto











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los individuos









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pid















Richardson y Frazer



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las especie








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26





























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deriva

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reproductoras




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1991)















32







especies

























33

















que sucede





migracioacuten










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2 Comunicacioacuten



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5 Trabajo en equipo
















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reducidas






reducidas










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2 Comunicacioacuten



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5 Trabajo en equipo








Conservacioacuten



poblaciones






evolutivos























poblacionales






ecosisteacutemico

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MEGA













de ecosistemas

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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo























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resultados





Conservacioacuten
























Biology 13471-483


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and Evolution

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PRODUCTOS


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INTRODUCCIOacuteN




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PRODUCTOS


REFERENCIAS


INTRODUCCIOacuteN




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marinos y costeros

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DERECHOS Y DEBERES




















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biodiversidad

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impacto











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los individuos









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1991)















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especies

























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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo
















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reducidas






reducidas










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2 Comunicacioacuten



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5 Trabajo en equipo








Conservacioacuten



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evolutivos























poblacionales






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MEGA













de ecosistemas

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2 Comunicacioacuten



problemas

5 Trabajo en equipo























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resultados





Conservacioacuten
























Biology 13471-483


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and Evolution

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