1UNIVERSIDAD DEL CAUCAFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES,

EXACTAS Y DE LA EDUCACINDepartamento de Biologa

ECOLOGA DE POBLACIONESCapitulo: Gentica de PoblacionesEdna Orozco Calambas M. Sc.

Biologa-Gentica EvolutivaProfesora

Porqu el estudio de lasPOBLACIONES constituye unaspecto central de laECOLOGIA?

Worl Conservation Union (IUCN)

Muestran en vida silvestre que: 25% de todas las especies de mamferos 11 % de aves20% reptiles 25% de anfibios34% de peces12% de plantas vasculares del mundo Son especies vulnerables o en riesgo de extincin

El efecto del acelerado crecimiento de las poblaciones Humanas

2FAODesde 1900 se ha perdido el75% de plantas cultivadas.5000 razas diferentes deanimales domsticos.En todo el mundo un tercioestn en riesgo de perderse.

En plantas y animalescultivados

Acelerado ritmo de extincin de especies actuales(impacto directo o indirecto del hombre)

Ecosistemas pueden colapsar porprdida de especies clave.

Perdida de potencial econmico desconocido

Complica la supervivencia a largo plazo.

Empobrecimiento de la vida humana tanto espiritualcomo estticamente.

Porque interesarnos por la prdida dediversidad? (Variacin Biolgica) Porque se pierde la diversidad?

Silvestres: fragmentacin de la poblacin Domsticos: demandas de consumo,

cambios en prcticas agrcolas.

3Por qu desaparecen las especies?

1. Explotacin excesiva2. Destruccin y fragmentacin de los hbitats3. Introduccin de especies forneas4. Extinciones en cadena

5. ltimamente razones sociales, econmicas y Polticas

La especie humana usufructa una gran parte de los recursosdisponibles en la tierra:

Entre el 30 y el 50% del PPN (Productividad Primaria Neta) Hemos transformado entre 1/3 y un de la superficie terrestres Explotado un 60% de las pesqueras existentes Usamos mas de la mitad del agua dulce disponible

Explotacin excesiva

Destruccin y fragmentacin de los

hbitat

Introduccin de especies forneas

295 especies invasoras,consideradas la segunda causade prdida de biodiversidad anivel mundial, despus de ladeforestacin.

4Cmo abordar el problema?

1. Manteniendo las poblaciones de plantas yanimales explotados.

2. Aumentando las poblaciones de otras Spsen peligro de extincin

3. Reduciendo las poblaciones de especiesque se consideran como perjudiciales parael ecosistema.

Qu requieren las especies para adaptarse ysobrevivir a largo tiempo?

DIVERSIDAD GENTICA

5variacin representada por todas las especies animales y vegetales existentes en el planeta.

Biodiversidad La Biodiversidad puede dividirse entres categoras jerarquizadas

1. los genes, 2. las especies3. los ecosistemasque describen muy diferentes aspectos de los

sistemas vivientes y que los cientficosmiden de diferentes maneras

Medidas de diversidad

Diversidad Gentica Diversidad de Especies Diversidad de Ecosistemas

DiversidadEs un concepto ecolgico que incorpora lostrminos de riqueza especfica y constanciade abundancia relativa de especies.

6DIVERSIDAD DE BIOMAS TERRESTRES

ECOLOGIA GENTICA

LA DIVERSIDAD GENTICA

La variacin de los genes dentro de las especies. Esto abarca poblaciones determinadas de las misma especie (como los muchas variedades

tradicionales de frijol en Colombia) o la variacin gentica de una poblacin vs otra de diferente

especie

Es el conjunto de todas los posibles formas o

estados genticos de las poblaciones de una

o ms especies y la materia prima de la

evolucin.

Diversidad Gentica en diploides

Diversidad allica: nmero de alelos por locusPolimorfismo: proporcin de loci polimrficosHeterocigosidad: proporcin de individuos heterocigotos

7Niveles de Diversidad Gentica

1. D. Interespecfica: refleja el nmerode especies animales y vegetalesdiferentes en un ecosistema.

Inventarios de especies permiten ver esta diversidad. Puntos calientes

2000 -02 Myres y Mittermeier (Nature) propuesta de PUNTOS CALIENTES (25 Zonas = 1,4% de tierra; 44% de plantas vasculares y 35% de vertebrados

2. D. Intraespecfica: dentro de una especie

1. Diversidad Intrapoblacional: nivel devariacin gentica que se da entreindividuos dentro de una poblacin oespecie

2. Diversidad interpoblacional: variacingentica entre poblaciones de la mismaespecie (variedades, razas, lneas)

8Como medir la variacin genticadentro de las poblaciones?

1. Frecuencia de individuos de la poblacin queson heterocigotos para un locus dado(HETEROCIGOSIDAD)

2. El nmero de alelos distintos presentes en elconjunto de genes de la poblacin(POLIMORFISMO)

Niveles jerrquicos de la biodiversidad, partiendo del mas general (biomas), al mas interno poblaciones.

BIOMASECOSISTEMA

COMUNIDADESESPECIES

POBLACIONESDiversidad Gentica

La diversidad gentica esta distribuida en diferentes niveles de organizacin debido a la estructura geogrfica de las poblaciones, a los patrones de migracin, dispersin y a su origen evolutivo.

La distribucin no aleatoria de los genes en elespacio es lo que se conoce como estructura gentica (figura 2).

Figura 2. Distribucin no aleatoria de la diversidad gentica en una especie con estructura poblacional.

DIVERSIDAD GENETICA

TOTAL

REGIONALREGIONAL

LOCAL LOCAL LOCAL

9Poblacin

desde el punto de vista ecolgico es"el conjunto de individuos de la mismaespecie que ocupan un lugar y tiempodeterminado, que adems tienendescendencia frtil". Ejm: Afectanfactores como la disponibilidad ocalidad de alimentos, cambio dehbitat, etc.

DEME

Los miembros interfertiles de cada grupo

Individuos dentro de un deme no son identicos Variaciones en:

Estructura fsica como: Tamao Coloracin Comportamiento

Fisiologa Bioqumica

Rangos distintivos de cada Poblacin

Caractersticas nicas. Estructura de edad Una densidad y una distribucin en el espacio y el

tiempo Presentan una tasa de natalidad Una tasa de mortalidad Una tasa de crecimiento Responden de manera propia frente a la competencia, la

depredacin y frente a otras presiones.

Las poblaciones de organismos no crecen demodo ilimitado. Causa:

Limitacin de recursos (hbitat, alimento, etc.), Los factores fsicos (temperatura, humedad, etc.), La presencia de otros organismos.

Los organismos vivos tienen un potencialconsiderable para reproducirse y aumentar ennmero. A pesar de ello:

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Interaccin genotipo-ambiente.

Factores genticos que afectan a la densidad, y dispersin de la poblacin.

Anlisis de la variabilidad en relacin con el ambiente fsico.

Individuos de una poblacin afectan unos a otros en varias maneras

Las relaciones de una poblacin con otra influyen en la estructura y funcionamiento de ecosistemas completos.

la gentica de poblaciones

Poblacin: conjunto de individuosde la misma especie que viven en unlugar geogrfico determinado(nicho ecolgico) y que real opotencialmente son capaces decruzarse entre s.

Concepto de poblacin y Gentica de Poblaciones:

Comparten un acervo comn de genes. (poza de genes o pool gnico).

La Gentica de Poblaciones estudia:

1. La constitucin gentica de los individuos que componen las poblaciones (frecuencias gnicas y genotpicas).

2. La transmisin de los genes de una generacin a la siguiente (gametos=nexos de unin entre una generacin y la siguiente).

3. Utilizando modelos matemticos sencillos, cuando se considera 1 slo locus y una sola fuerza actuando sobre la poblacin, diseados para individuos diploides con reproduccin sexual.

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Como se identifica la Diversidad

Diferencias fenotpicas

Niveles de variacin gentica (DNAn, mtDNA, clDNA)

Diversidad Gentica en diploides

Diversidad allica: nmero de alelos por locusPolimorfismo: proporcin de loci polimrficosHeterocigosidad: proporcin de individuos heterocigotos

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RFLPs Determinacin de niveles de variabilidad gentica a escala geogrfica amplia

Como medir la variacin genticadentro de las poblaciones?

1. Frecuencia de individuos de la poblacin queson heterocigotos para un locus dado(HETEROCIGOSIDAD)

2. El nmero de alelos distintos presentes en elconjunto de genes de la poblacin(POLIMORFISMO)

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No solo tenemos frecuencias allicas (p y 1-p), sino tambin frecuencias genotpicas

1 Locus, 2 alelos (A y a), N individuos, 2N copias del gen

Frecuencias allicas: f(A)= Nb(A)/2N ; f(a)= 1-f(A)

Frecuencias genotpicas:f(AA)= Nb(AA)/N ; f(Aa)= Nb(Aa)/N ; f(aa)= Nb(aa)/N

Entonces, frecuencias allicas:f(A)= [2Nb(AA) + Nb(Aa)]/2Nf(a)= [Nb(Aa) + 2Nb(aa)]/2N

LA LEY DE HARDY-WEINBERG

PROPIEDADES:1. Las frecuencias allicas predicen las

frecuencias genotpicas2. En equilibrio las frecuencias allicas y

genotpicas no cambian de generacin en generacin

3. El equilibrio se alcanza con una sola generacin de apareamiento al azar.

Primera condicin de la ley de H-W. Individuos de cualquier genotipo tienen:

iguales tasas de supervivencia e igual xito reproductivo

Si no se cumple; las frecuencias allicas pueden cambiar de una generacin a otra.

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1. Variacin en la naturaleza.

2. Causas y consecuencias de la variacin.

3. Heredabilidad

4. Plasticidad Fenotpica y normas de

reaccin.

Variacin

Qu lleva a un individuo a invertir un poco ms o menos en la reproduccin

Causas prximas de Variacin

La variacin individual es una caracterstica de las poblaciones

que se transmite por reproduccin sexual

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Variacin en la Naturaleza

A que niveles existe variacin?Como se mide la variacin?

Cuales son las causas y las consecuencias de la variacin?

Variacin entre especiesVariacin fenotpica entre algunas de las casi 2.200 especies del gneroEuphorbia. Variacin entre Poblaciones

Variacin entre currucas capirotadas Sylvia atricapilla migradorasy sedentarias en la forma de las alas y longitud de la cola

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Variacin de la esperanza de vida y el tamao depuesta en petirrojos Erithacus rubecula ycurrucas capirotadas Sylvia atricapilla entreregiones ibricas con distinto grado deestacionalidadPrez-Tris & Tellera 2001, Acta Oecol.

Variantes fenotpicas de coloracin entre coquinas Donax variabilis.

Variantes fenotpicas de coloracin entre salmones rojos Oncorhynchus nerka.

Variacin entre Poblaciones

En la naturaleza encontramos una variabilidad discreta: fenotpica ygentica.Pero es muy comn encontrar una variabilidad continua: gentica (QTLs)(Locus de Rasgos Cuantitativos) y fenotpica (rasgos cuantitativos).

Muchos fenotipos sonel producto de un gen con

varios alelos Muchos fenotipos sonel producto de varios genes,cada uno con varios alelos

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La plasticidad fenotpica: es la propiedad de ungenotipo de producir diferentes fenotipos en respuesta a diferentescondiciones ambientales.

Conjunto de fenotipos que puede producir un nico genotipo quees expuesto a diferentes condiciones ambientales.

la norma de reaccin de un fenotipo dado es su rango derespuestas fenotpicas a lo largo de un gradiente ambiental(Woltereck 1909, citado en Schlichting & Pigliucci 1998).

variaciones en la forma de la hoja en la especieConvolvulus chilensis (Convolvulaceae) creciendo endiferentes ambientes de intensidad luminosa:

PF se centra en la interaccin entreambiente y gen en la conformacin de unfenotipo dado.

factores que afectan la plasticidad fenotpica

La competencia interespecifica Los sedimentos en el medio El Oleaje Profundidad Cantidad de luz recibida

Resistencia a la salinidad Cantidad de nutrientes La ecologa general en la

que vive el individuo. El cambio de la temperatura

Las Fuerzas Ambientales pueden favorecer un Fenotipo

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TIPOS DE SELECCIN NATURAL

TIPOS DE SELECCIN NATURAL Seleccin EstabilizadoraSeleccin Estabilizadora

favorece los fenotipos intermedios dentro de un rango defenotipos. Los extremos de las variaciones sonseleccionados en contra. La seleccin trabaja contra ambosextremos.

Seleccin EstabilizadoraSeleccin Estabilizadora Favorece los rasgos promedio y establece un equilibrio

entre mutacin y seleccin. Se da en medios poco cambiantes, fsiles vivientes.

Seleccin direccional

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Seleccin desorganizadora o disruptiva

DISRUPTIVA: Incrementa lavariacin gentica y fenotpicadentro de una poblacin

Papilio dardanus

Apareamientos no aleatorios

CONSANGUINIDAD O ENDOGAMIA Apareamiento entre parientes genticos.

Ejemplo extremo la Autofecundacin: En la naturaleza esrara excepto en plantas que se auto fertilizan

Cerca de un 2% para el caso de poblaciones naturales.El grado esperado de parentesco entre los individuos de lapoblacin depende del tamao de sta as:

a < tamao N > el nmero de parientes o antepasadoscomunes.Todos estamos emparentados en mayor o menor gradodependiendo del tamao de nuestra poblacin.

Depresin consanguneaEs el incremento de homocigosis, de

alelos deletreos de naturalezarecesiva, disminuye:

La fertilidad El vigor Resistencia a enfermedades.

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Consanguinidad

2pq - HF = -----------------

2pqF = la probabilidad de que dos alelos de un gendado deriven de un alelo ancestral comn.

Ht/Ho = (1- 1/2Ne)t

Tamao poblacional y su impacto en la supervivencia de las especies

Especies raras naturalmente: aquellasadaptadas a ambientes extremos naturales Termales, pramos, desiertos, ros muy

fros o muy calientes Especies raras nuevas: sus miembros han

disminuido debido a presiones Perdida de hbitat.Estas no solo son pequeas en nmero sino

fragmentadas y aisladas de otraspoblaciones

Tamao mnimo = Supervivencia Dispersin

Conservacin de Especies

Diversidad biolgica

Tamao poblacional Efectivo

Endogamia

Deriva Gentica

Poblacin de tamao pequeo se encuentran sujetas a una alta probabilidad de

extincin les hace mas vulnerables a los efectos de la

deriva gentica, resultando en variaciones estocsticas de

su acervo gentico, su demografa y su ambiente.

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Poblacin Mnima ViableUn nmero umbral de individuos que aseguren la persistenciade una subpoblacin en un estado viable durante varioscientos de aos. Debe ser suficientemente grande como para:

Sobrellevar variaciones aleatorias en nmeros denacimientos y muertes.

Eventos ambientales azarosos Deriva gentica Catstrofes

Tamaos efectivos de 100 o menos y N reales de1000 son altamente vulnerables a la extincin, msde 100 mil ind. Para recentar una sostenibilidad alargo plazo

Poblaciones pequeas y la Deriva

La medida de la deriva est basada en una poblacin ideal que se caracteriza por:

1. Tamao poblacional constante2. Igual razn de sexos3. Igual probabilidad de apareamiento entre

todos los individuos4. Tasa de dispersin constante

Tamao Poblacional Efectivoel tamao de un DEME ideal

4(NmNf)Ne =

Nm + Nf

Nm y Nf sonel nmero demachos yhembrasreproductoras

Ne = 1/ ( 1 (1/N1 +1/N2 + 1/N3..+ 1/Nt))Influenciado por las fluctuaciones en el tamao poblacionalabsoluto de una generacin a la siguiente.

t

El nivel de polimorfismo de una poblacin depende de sutamao efectivo y de la tasa de mutacin

122

+=

uNuNH

e

e

Conclusiones

La deriva gnica (cambio aleatorio de la frecuencias allicasde una generacin a la otra) ser mas fuerte en poblacionespequeas o con tamao efectivo reducido

22

1. Cambios en el hbitat 2. Reduccin drstica del

tamao de la poblacin, que puede ocurrir por fragmentacin del hbitat o cuando un ambiente isla- es colonizado por un pequeo nmero de inmigrantes

Elefante marino del norte

Cuellos de botella

Primera etapa:

prdida de diversidad por eliminacin directaDurante un cuello de botella:

Se pierden en primer lugar los alelos de baja frecuencia

=> la prdida de alelos es ms rpida que la reduccin de Ho

Hauser et al. 2002. PNAS 99(18):11742-7

1950 1998

Ho 0.766 0.724

12.5 9.5

23

Recuperacin

Colapso

Cuello de botella Poblacin insular o

cautiva

Cuello de botella

Elefante marino del norte (Mirouna angustirostris)1890 N= 20 animales Siglo XXI N= > a 30000 indv.24 loci no hay variacin gentica

El bocachico, la corvina y la dorada

Segunda etapa:

prdida de diversidad por deriva genticaAplicaciones en ecologa

Modelos demogrficos y sus efectos sobre la diversidad gentica

tiempo

N

indi

vid

uo

s

24

Ejemplo de los roedores: field voles (Microtus agrestis)

Ciclos poblacionales

PRDIDAS DE VARIABILIDAD GENTICA: SOBREXPLOTACIN DE POBLACIONES

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Bosque tropical andinoWilson, E.O. 1992. The diversity of life.

Penguin Books, London

Bosque templado en el condado deWarwickshire, Inglaterra

Primack, R.B. 1993.Essentials of Conservation Biology.

Sinauer, Sunderland.

400 1086

1650 1960

PRDIDAS DE VARIABILIDAD GENTICA : DESTRUCCIN Y FRAGMENTACIN DE HBITATS

100 ha1000 m

Interior = 64 ha

1000 m100m

100m 800 m

8.7 ha

8.7 ha 8.7 ha

8.7 ha

camino

ferrocarril

Interior: 8.7 ha x 4 = 34.8 ha

camino

ferrocarril

PRDIDAS DE VARIABILIDAD GENTICA : FRAGMENTACIN DE HBITATS Y EFECTO BORDE Expansin demogrfica

26

1980

1993

1994

Invasin de Caulerpa taxifolia en el Mediterrneo

Corto plazo: Cmo la prdida de diversidad gentica afecta la susceptibilidad de una poblacin a la extincin?

Largo plazo: Cunta diversidad gentica es necesaria para que una especie contine evolucionando en respuesta a los cambios ambientales?

Aplicaciones en conservacin

TIEMPO

TAMAO CRTICO

EXTINCIN

SOBREEXPLOTACIN

INTRODUCCIN DE ESPECIES

DESTRUCCINY FRAGMENTACIN

DEL HBITATEFECTOS GENTICOS

Y DEMOGRFICOS

La Metapoblacin

La combinacin de poblaciones locales dediferentes tamaos que se forman cuando loshbitats estn fragmentados

En teora se necesitan 10 poblaciones viables einteractuantes junto con zonas de hbitatpotencial para una persistencia a largo plazo.

Nmero mnimo para ralentizar la D. gentica

Un inmigrante reproductor por generacincomo mnimo.

Mximo cinco (5) dependiendo si la poblacines mongama o polgama.

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3. FLUJO DE GENES Es el movimiento de individuos o gametos entre

poblaciones. El flujo gnico o su prdida puede alterar las

frecuencias allicas.

En poblaciones subdivididas, la diversidad gentica est grandemente determinada por:

el flujo de genes el tamao finito de poblacin.

Migracin

Especie Am = Pmcontinental

Especie Ai = Piislea

pAi` =[(1-m)pi] + [mPm]

m = migrantes

El concepto de ESPECIE BIOLGICO, grupo de poblaciones naturales cuyos

miembros pueden cruzarse entre s y producirdescendencia frtil, pero no pueden hacerlo (o no lohacen en circunstancias normales) con los integrantes depoblaciones pertenecientes a otras especies.

Desde un punto de vista gentico, la unidad reproductiva:el conjunto de individuos con capacidad de producirdescendencia frtil por cruzamiento entre sus miembros.

Desde una perspectiva evolutiva, grupos deorganismos reproductivamente homogneos, en untiempo y espacio dados, pero que sufrentransformaciones con el paso del tiempo o ladiversificacin espacial.

Concepto Ecolgico: Grupo de individuos queviven en el mismo tipo de ambiente y hancompartido necesidades ecolgicas ocupando elmismo nicho. (no siempre)

El concepto de ESPECIE

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CARACTERIZACIN DE LAS ESPECIES POR SUS RELACIONES

ESPACIALES

Aislamiento Geogrfico especies Aloptricas

Dos especies aloptricas con frecuencia no estn reproductivamenteaisladas y sin barreras se comportan como una sola. alopatra, ensimpatra hibridan= La misma Especie

Carpinteros alirrojo y aliamarillo americanosEspecies Simptricas

AISLAMIENTO ECOLGICODentro de un mismo hbitat fragmentado. por aislamiento reproductivo precigtico.

algunas plantas especiacin abrupta. Una especie apareceespontneamente, normalmente por fenmenos de Poliploida

29

DIFERENCIAS EN:COMPORTAMIENTOECOLOGAFISIOLOGAESTRUCTURA CROMOSMICA

Cigarras peridicas de 17 aos

Diferencias en las sincronas de sus coros de apareamiento

LAS ESPECIES VARIAN A LO LARGO DE SU RANGO GEOGRFICO

especies con una distribucin GEOGRFICA muy ampliavariaciones muy marcadas entre las distintas poblaciones:

caractersticas morfolgicas

de comportamiento

genticas.

VARIACIN GEOGRFICA

Las variedades geogrficas son el relejo delas fuerzas selectivas ambientales que actanen diversos genotipos, adaptndose cadapoblacin a la localidad en la que vive.

CLINAS ECOTIPOS RAZAS GEOGRFICAS

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CLINA

cambio gradual

medible

a lo largo de una regin geogrfica de la media de algn carcter fenotpico (peso, altura, coloracin),

en un gradiente ecolgico (humedad, temperatura, altitud, latitud, luz).

Clina

Variacin continua resultado del flujo gentico de una poblacin a otra a lo largo del gradiente.

Poblaciones extremas en el gradiente pueden comportarse como especies diferentes

La longitud de la clina depende del flujo gentico y de la distancia de dispersin entre poblaciones

Diferencias Clinales:

tamao,

proporciones del cuerpo,

coloracin,

adaptaciones fisiolgicas

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Movimiento del agua Pato de los torrentes

32

Clinas en plantas

TamaoEn momento de floracinCrecimientoOtras respuestas fisiolgicas al ambiente

Las variaciones clinares que muestran marcadas discontinuidades enun gradiente son los ECOTIPOS.

El Ecotipo es una cepa gentica de unapoblacin adaptada a sus condicionesambientales locales nicas. O diferenciadasgenticamente que producen individuos concaractersticas fenotpicas distintas, a lo largo deun rango geogrfico.

Achillea millefoliumespecies con una distribucin muy amplia, existen variaciones muy

marcadas entre las distintas poblaciones en cuanto a suscaractersticas morfolgicas, de comportamiento y genticas.

33

Razas Geogrficas o Subespecies

Una serie de poblaciones semiaisladas,caracterizadas de una zona particular

Formadas por la gran variedad decondiciones ambientales y la capacidadlimitada de dispersin, las poblacionesestn aisladas unas de otras,impidiendo el libre flujo gnico.

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Caractersticas morfolgicas Comportamiento Condiciones ecolgicas Incompatibilidad gentica

Mecanismos de Aislamiento

AUTENTICAS BARRERAS GENTICAS

El origen de una nueva especie implica laexistencia de mecanismos o barreras queimpidan el flujo gentico entrepoblaciones.

mecanismos de aislamiento reproductivo- MAR- MAR

1. Precigticos2. Postcigticos

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Geogrfico o ecolgico o de hbitat: Las poblaciones viven en la misma regin, pero ocupan diferentes habitats (aguas salobres, dulces y estancadas). (mosquito Anopheles) Etolgico: comportamientos diferentes o incompatibles antes del apareamientoMecnico: diferencias en estructuras reproductoras (genitales en animales, flores en plantasTemporal o estacional: Los organismos pueden madurar sexualmente en diferentes estaciones u horas del daFisiolgico: los gametos no sobreviven en conductos reproductores forneos

1. PRECIGTICOS: Evitan la fecundacin y la formacin del

zigoto2. POSTCIGTICOS: Impiden el buen

desarrollo de la descendencia o la hacen estril.

inviabilidad o debilidad de los hbridos, esterilidad gentica de los hbridos

gnadas anormales o se interrumpe meiosis esterilidad cromosmica o segregacional

de los hbridos, el deterioro de la segunda generacin

hbrida

ESPECIACIN: multiplicacin evolutiva de las especies

Variedad de especies hortcolas producto de la seleccinde progenitores de una misma especie, en que seseleccion como progenitores a aquellos individuos queposean las caractersticas deseables de las hojas, frutos yraces

Especiacin

Surge a travs de una interaccin entre: Variacin heredable Seleccin natural Barreras al flujo gnico

36

Poblacin parental

Poblacin parental

Se desarrolla el polimorfismoLas poblaciones

se separanBarrera geogrfica

Si desaparece la barrera de formas hibridas

Evolucionan los mecanismos de aislamiento reproductivo

Aislamiento reproductivo completo

Desaparece la barrera las especies son simptricas

Evolucionan las razas genticas

La especie nueva

explota en nuevo

hbitat

Selvas y bosques Sabanas y estepas

Melanismo = carcter hereditario

Leopardos

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Especiacin Simptrica.

Sistemas especializados de polinizacin

Otros tipos de EspeciacinEspeciacin instantnea o

cunticaque corresponde al establecimiento brusco del aislamiento

reproductivo. Este proceso puede ocurrir en diversas situaciones:

1. Por efecto de la deriva gentica y la consanguinidad. Cuando una poblacin sufre un cuello de botella que provoca una

reduccin drstica del tamao poblacional. Que un pequeo grupo de individuos emigre y forme una pequea

poblacin aislada. Si disminuye sbitamente el rea de distribucin de la poblacin

central se establecen de pequeos aislados poblacionales perifricos.

2. Por un cambio sbito del nmero monoploide. exclusivos del reino vegetal y producen especiacin instantanea. Sus tipos son:

Especiacin por autopoliploida: En este proceso interviene una sola especie original que, por error durante la meiosis no separa homlogos y produce una duplicacin del nmero de cromosomas

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Especiacin por aloploida: En este proceso intervienen dos o ms especies prximas que cruzan para producir un hbrido, que en principio ser estril, que sufre un proceso de poliploidizacin al no separarse los cromosomas homlogos. Un ejemplo tpico de este tipo de especies son las del

gnero Triticum; Triticum durum (el trigo duro) es un alotetraploide formado a partir de dos especies ancestrales y Triticum aestivum (el trigo del pan) es un aloexaploide procedente de un cruce entre el anterior y una tercera especie.

Varias de las especies del gnero Primula se han originado por poliploida a partir de Primula floribunda

3. Por un cambio repentino de la estructura de los cromosomas. cambios estructurales de los cromosomas (inversiones, traslocaciones, etc. ) esterilidad de los hbridos. Los roedores y los drosophilidos han seguido este patrn de especiacin, en muchos casos.

Radiacin Adaptativa

La divergencia de las especies en un gran nmero de formas distintas, explotando un nuevo ambiente, o aprovechando un nuevo tipo de alimento

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Radiacin adaptativa

Equivalente ecolgico

pangolines

Osos hormigueros

equidnas

oricteropos

N =gnero

Azul = orden

Verde= clase

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Biomolculas que pueden ser

Marcadores Moleculares

Protenas

antgenos

isoenzimas

DNA

genes conocidos

fragmentos de secuencia y funcin desconocida

Tipos de M.Moleculares No basados en PCR

Isoenzimas RFLPs, Minisatelites (VNTRs)

Basados en PCR RAPDs Microsatelites AFLPs RFLPs Secuenciacin de ADN

ADN Nuclear Citoplsmico:

mitocondrial mtDNAcloroplasto cpDNA