SEMINARIO BIOLOGIA DE LA CONSERVACIÓN

SEMESTRE 2009-1

GENÉTICA DE LA GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓNCONSERVACIÓN

CONCEPTOS GENERALESCONCEPTOS GENERALES

Genomas Genomas de las especies de las especies == archivosarchivos de información genética que han de información genética que han acumulado acumulado patrones de desarrollopatrones de desarrollo y y ciclos de vidaciclos de vida..

Ciclos de vidaCiclos de vida capaces de explotar cualquier capaces de explotar cualquier fuente de energíafuente de energía (solar, (solar, química, depredadores, descomponedores, etc)química, depredadores, descomponedores, etc)

Partes del genoma que Partes del genoma que no se no se expresanexpresan: : materia primamateria prima de la de la futura evolución de diversos futura evolución de diversos linajes.linajes.

CONCEPTOS GENERALESCONCEPTOS GENERALES

AlelosAlelos = diferentes formas de un = diferentes formas de un gengen

LociLoci =posición de un gen en el =posición de un gen en el cromosomacromosoma

HomocigotoHomocigoto = dos copias iguales = dos copias iguales

HeterocigotoHeterocigoto = dos copias diferentes = dos copias diferentes

Alelos polimórfico = Alelos polimórfico = muchos alelos muchos alelos para un genpara un gen

Diversidad genéticaDiversidad genética: número de loci (genes) : número de loci (genes) polimórficospolimórficos en el genoma en el genoma

Número de alelos por locus Evidencia de variación genética

CONCEPTOS GENERALESCONCEPTOS GENERALES

Variación genética: permite que las Variación genética: permite que las especies continúen especies continúen adaptándose adaptándose y y evolucionandoevolucionando..

Variación genéticaVariación genética

DiferenciasDiferencias en la estructura del en la estructura del material genéticomaterial genético de una población o especie de una población o especie incluyendo los genomas nuclear, mitocondrial y ribosomal (mutaciones, incluyendo los genomas nuclear, mitocondrial y ribosomal (mutaciones, recombinaciones y alteraciones, inmigración, etc.)recombinaciones y alteraciones, inmigración, etc.)

HETEROCIGOSIS = HETEROCIGOSIS = variación genéticavariación genética

Heterocigosis: número promedio de individuos con loci polimórficos

VARIABILIDAD GENÉTICAVARIABILIDAD GENÉTICA

La mayoría de las La mayoría de las especies especies silvestressilvestres tienen una tienen una gran gran variaciónvariación genética genética

Las especies con Las especies con distribución muy distribución muy restringidarestringida o las que han pasado o las que han pasado por un por un cuello de botellacuello de botella presentan presentan niveles bajosniveles bajos de variación genética de variación genética

InvertebradosInvertebrados mayor variación mayor variación que los vertebradosque los vertebrados

Plantas de vidaPlantas de vida larga mayor larga mayor variación que las anualesvariación que las anuales

LA IMPORTANCIA DEL TAMAÑO DE LA POBLACIÓNLA IMPORTANCIA DEL TAMAÑO DE LA POBLACIÓN

Las Las poblaciones pequeñaspoblaciones pequeñas tienden a ser tienden a ser inestablesinestables en las frecuencias génicas en las frecuencias génicas

Cuando una población es pequeña la Cuando una población es pequeña la presencia o ausencia de presencia o ausencia de un solo individuoun solo individuo puede generar puede generar variaciones grandes en la variaciones grandes en la frecuencia de genes y los radios de genotiposfrecuencia de genes y los radios de genotipos

Como consecuencia de las Como consecuencia de las actividades antropogénicasactividades antropogénicas muchas de las muchas de las poblaciones de especies en riesgo se mantienen en poblaciones de especies en riesgo se mantienen en parches aisladosparches aislados

La La conservaciónconservación de las especies en este contexto requiere que se de las especies en este contexto requiere que se conozcan los conozcan los riesgos genéticosriesgos genéticos de las de las poblaciones pequeñas y asiladaspoblaciones pequeñas y asiladas

POBLACIONES MÍNIMAS VIABLESPOBLACIONES MÍNIMAS VIABLES

MVPMVP = La población mínima viable de cualquier especie en cualquier = La población mínima viable de cualquier especie en cualquier hábitat es la población aislada más pequeña que tenga el hábitat es la población aislada más pequeña que tenga el 99%99% de de probabilidadprobabilidad de mantenerse por de mantenerse por 1000 años1000 años, a pesar de la , a pesar de la estocasticidadestocasticidad demográfica, ambiental y genética, así como de catástrofes naturales.demográfica, ambiental y genética, así como de catástrofes naturales.

MPV = MPV = El tamaño poblacional más pequeño con la mayor probabilidad El tamaño poblacional más pequeño con la mayor probabilidad de mantenerse en el futurode mantenerse en el futuro. .

Shaffer, M. L. 1981. Minimum population sizes for Shaffer, M. L. 1981. Minimum population sizes for species conservation. Bioscience 31: 131-134species conservation. Bioscience 31: 131-134

POBLACIONES MÍNIMAS VIABLESPOBLACIONES MÍNIMAS VIABLES

El tamaño de la población mínima viable permite hacer una El tamaño de la población mínima viable permite hacer una estimación estimación cuantitativacuantitativa de qué tan grande debe ser una de qué tan grande debe ser una población población para asegurar su para asegurar su supervivencia a largo plazosupervivencia a largo plazo

SobrevivenciaSobrevivencia de las especies incluso en de las especies incluso en años muy durosaños muy duros

POBLACIONES MÍNIMAS VIABLESPOBLACIONES MÍNIMAS VIABLES

PÉRDIDA DE DIVERSIDAD GENÉTICAPÉRDIDA DE DIVERSIDAD GENÉTICA

Deriva génicaDeriva génica

Es importante en poblaciones pequeñas Es importante en poblaciones pequeñas en las que en las que eventos al azareventos al azar pueden pueden eliminar aleloseliminar alelos o o cambiar su frecuenciacambiar su frecuencia. . Produce cambios evolutivos pero no Produce cambios evolutivos pero no garantiza que la nueva población estará garantiza que la nueva población estará más adaptada que la original. La más adaptada que la original. La evolución por deriva no es adaptativa evolución por deriva no es adaptativa porque es el porque es el azar, no la selecciónazar, no la selección, lo , lo que cambia las frecuenciasque cambia las frecuencias

Al reproducirse los miembros de una Al reproducirse los miembros de una población el población el pool genéticopool genético resultante resultante es muy diferente al de la población es muy diferente al de la población original.original.

POBLACIONES PEQUEÑASPOBLACIONES PEQUEÑAS

Cuello de BotellaCuello de Botella

Las poblaciones son reducidas drásticamente Las poblaciones son reducidas drásticamente (enfermedades, catástrofes, etc.). El azar (enfermedades, catástrofes, etc.). El azar determina los genotipos que sobreviven y determina los genotipos que sobreviven y contribuyen a futuras generaciones.contribuyen a futuras generaciones.

Efecto fundadorEfecto fundador

Las poblaciones se originan a partir Las poblaciones se originan a partir de unos pocos individuos.de unos pocos individuos.

DEPRESIÓN ENDOGÁMICADEPRESIÓN ENDOGÁMICA

ENDOGAMIA = ENDOGAMIA = CruzasCruzas entre individuos entre individuos emparentadosemparentados

ConsanguinidadConsanguinidad

Coeficiente de consanguinidad (f) = probabilidad de que las dos Coeficiente de consanguinidad (f) = probabilidad de que las dos copias de un gen dado vengan de una misma copia de un antepasadocopias de un gen dado vengan de una misma copia de un antepasado

Mayor endogamiaMayor endogamia Menos heterocigosisMenos heterocigosis

Consecuencias:Consecuencias: mayor mortalidad y/o menor número de mayor mortalidad y/o menor número de descendientes; débiles, estériles bajo éxito reproductivo. Menor descendientes; débiles, estériles bajo éxito reproductivo. Menor número de semillas, baja tasa de germinación.número de semillas, baja tasa de germinación.

DEPRESIÓN ENDOGÁMICADEPRESIÓN ENDOGÁMICA

DEPRESIÓN EXOGÁMICADEPRESIÓN EXOGÁMICA

Apareamiento entre individuos de Apareamiento entre individuos de diferentesdiferentes poblacionespoblaciones o o especiesespecies

Rompimiento de Rompimiento de co-adaptacionesco-adaptaciones (organismo-medio) (organismo-medio)

Fenotipos no propiciosFenotipos no propicios para un ambiente determinado para un ambiente determinado

Consecuencias:Consecuencias: Esterilidad, debilidad, falta de adaptación al ambiente Esterilidad, debilidad, falta de adaptación al ambiente

Evento poco común. Más importante para Evento poco común. Más importante para plantasplantas. .

TAMAÑO EFECTIVO DE LA POBLACIÓNTAMAÑO EFECTIVO DE LA POBLACIÓN

Número de Número de individuos reproductoresindividuos reproductores

No todosNo todos los individuos de una población los individuos de una población se reproducense reproducen en una en una temporada (no todos contribuyen a la temporada (no todos contribuyen a la siguiente generaciónsiguiente generación en la misma en la misma proporciónproporción).).

CausasCausas: proporciones de machos/hembras, jóvenes, viejos, enfermos, : proporciones de machos/hembras, jóvenes, viejos, enfermos, desnutridos, estériles, de talla pequeña, estructuras sociales desnutridos, estériles, de talla pequeña, estructuras sociales (dominancia, cortejo)(dominancia, cortejo)

El El tamaño efectivotamaño efectivo de la población (N de la población (Nee) siempre es ) siempre es menormenor que el que el

tamaño totaltamaño total de la población (N) de la población (N)

VÓRTICES DE EXTINCIÓNVÓRTICES DE EXTINCIÓN

ÁREA Y VARIACIÓN GENTÉTICAÁREA Y VARIACIÓN GENTÉTICA

Conservación de especies:Conservación de especies:

Conservar la mayor cantidad Conservar la mayor cantidad de individuos en la mayor de individuos en la mayor área posibleárea posible