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PROGRAMA DE DOCTORADO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS MENCIÓN ECOLOGÍA I. II. ANTECEDENTES GENERALES Nombre del Curso : FUNDAMENTOS DE EVOLUCIÓN Sigla : BIO4043 Carácter : Mínimo Créditos : 15 Profesor Encargado : Dra. Fernanda Pérez y Dr. Eduardo Palma Fechas inicio y término : 07 de Marzo a 29 de Abril Días : Lunes - Miércoles - Viernes Horario : 10:00 a 13:00 hrs Semestre que se dicta : Primero Sala : Multipropósito (5to piso - Depto. Ecología) BREVE DESCRIPCIÓN DEL CURSO Curso de postgrado que entrega las bases conceptuales en evolución. El curso pretende demostrar dentro de una perspectiva integral diferentes tópicos en el área de la biología evolutiva. Se han seleccionado contenidos, que van desde teorías evolutivas clásicas, pasando por conceptos y modelos tan relevantes como los de adaptación, especie, especiación, así como otros tópicos en el área de micro y macroevolución. Se pretende que el alumno a través de clases formales, sesiones de discusión y presentaciones informales, rescate los aspectos más relevantes del proceso evolutivo. 1 III. OBJETIVOS El objetivo de este curso es proveer las bases evolutivas fundamentales que permitan al estudiante entender cómo los procesos históricos (macro y microevolutivos) y contemporáneos afectan la diversidad biológica a todos los niveles de organización, desde la variación intra-individual (e.g. ontogenética, conductual) a la variabilidad entre comunidades (e.g. coevolución, interacciones intra e interspecíficas) o de grupos taxonómicos mayores. IV. CONTENIDOS 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Introducción al curso: Origen del Pensamiento Evolutivo Evidencia de Evolución Filósofos griegos y evolución Teorema fundamental de la Selección Natural Selección natural y Adaptación Síntesis Moderna de la Evolución 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Evolución Molecular Organización del genoma, estructura de los genes Cambios cromómicos Sustituciones nucleotídicas Teoría Neutral versus Selección Natural Tasas de evolución y reloj molecular Evolución del genoma 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 Genética de Poblaciones Marcadores moleculares neutros Las cuatro fuerzas evolutivas Estructuración espacial de la diversidad genética Influencia del sistema de reproducción sobre la diversidad genética 4. 4.1 4.2 4.3 4.4 Evolución del Fenotipo Modelos de evolución fenotípica Integración fenotípica y fenotipos complejos Plasticidad fenotípica Diferenciación ecotípica y adaptación local 5. 5.1 Dinámica Adaptativa Evolución de estrategias de vida en un contexto ecológico 6. 6.1 6.2 6.3 Principios de Optimización en Ecología Modelos Limites, tolerancias y patrones de distribución Eficiencia y economía en modelos fenotípicos 2 7. 7.1 7.2 7.3 Historias de Vida Ciclos de vida Evolución de la reproducción sexual Razones de sexo y asignación 8. 8.1 8.2 8.3 Sociabilidad y Selección de Parentesco Vías a la sociabilidad: mecanismos y consecuencias reproductivas Consecuencias genéticas de la estructura social y sistema reproductivo: coeficiente de consanguinidad Selección de parentesco y evolución de la cooperación 9. 9.1 9.2 9.3 Reconstruyendo la Historia de la Vida. Filogenia Análisis cladístico Marcadores moleculares Parsimonia, Máxima versosimilitud e Inferencia Bayesiana 10. 10.1 10.2 10.3 10.4 Reconstruyendo la Historia de la Vida. Evo-Devo Modularidad Recapitulación Regulación del desarrollo Novedades evolutivas 11. 11.1 11.2 11.3 11.4 Macroevolución Conceptos de especie Mecanismos de Especiación Tasas de diversificación Radiaciones adaptativas 12. Interacciones Interespecíficas y Coevolución 12.1 Ecología y evolución de las interacciones interespecíficas (parasitismo, depredación y mutualismos 12.2 Conceptos de coevolución: de Janzen a Thompson 12.3 Desplazamiento de caracteres y el fantasma de la competencia 13. 13.1 13.2 13.3 13.4 Reconstrucción de las Historias Biogeográficas Biogeografía Centros de Origen Vicarianza y dispersión Tiempos de divergencia 14. 14.1 14.2 14.3 14.4 Filogeografìa Teoría de la coalescencia Estructura poblacional Demografía histórica Redes de haplotipos 3 V. METODOLOGÍA Clases expositivas y discusión de artículos. VI. - PROFESORES COLABORADORES Dr. Peter von Dassow Dr. Sylvain Faugeron Dr. Juan Keymer Dr. Luis Ebensperger Dr. Alexander Vargas VII. EVALUACIÓN Exposición de artículos 30% Examen: 40% Ensayo: 30% VIII. BIBLIOGRAFÍA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Avise, 2000. Phylogeography. The history and formation of species. Harvard Brown, J.H. & M.V. Lomolino. 1998. Biogeography, 2nd edition. Bulmer M 1994. Theoretical evolutionary ecology. Sinauer Associates, Inc. Coyne, J.A. & Orr, H. Allen. 2004. Speciation. Sinauer. Denny MW 1993. Air and water. The biology and physics of life’s media. Princeton University Press DeWitt TJ & SM Scheiner 2004. Phenothypic plasticity. Functional and conceptual approaches. Oxford University Press Falconer DS & TFC MacKay 1996. Introduction to quantitative genetics. Pearson Hall. Fox CW, DA Roff & DJ Fairbairn 2001. Evolutionary Ecology. Concepts and case studies. Oxford University Press Futuyma, D. Evolution. 2005. Sinauer. Harvey PH & MD Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology and ecology. Oxford University Press Lemey, P; M. Salemy & AM Vandamme. 2010. The phylogenetic handbook: a practical approach to phylogenetic analysis and hypothesis testing. Cambridge. Mayhew, J. P 2006. Discovering Evolutionary Ecology: Bringing Together Ecology and Evolution, Oxford Biology McNeill Alexander R. 1999. Energy for animal life. Oxford University Press Nei, M. & S Kumar. 2000. Molecular evolution and phylogenetics. Oxford. Page, RDM & EC Holmes. 1998. Molecular Evolution: a Phylogenetic Approach. Blackwell. Pigliucci M & K Preston 2004. Phenotypic integration. Studying the ecology and evolution of complex phenotypes. Oxford University Press 4 17. Ridley 2009. Evolution. John Wiley & Sons 18. Schlichting CD & M Pigliucci 1998. Phenotypic evolution. A reaction norm perspective. Sinauer Associates, Inc. 19. Slater PJB & TR Halliday 1994. Behavior and evolution. Cambridge University Press 20. Spicer JI & KJ Gaston 1999. Physiological diversity and its ecological implications. Blackwell Science. 21. Stearns SC 1992. The evolution of life histories. Oxford University Press IX. PROGRAMA FECHA CLASE PROFESOR MARZO 07-mar Introducción al Curso: Evolución: historia, evidencia proceso evolutivo Eduardo Palma 09-mar Evolución Molecular/Evolución del Genoma Eduardo Palma, Peter von Dassow 11-mar Genética de Poblaciones Sylvain Faugeron 14-mar Discusión de artículos (Evol. Genoma/Genética de Poblaciones) Peter von Dassow, Sylvain Faugeron 16-mar Evolución del Fenotipo Fernanda Pérez 18-mar Dinámica Adaptativa Jaun Keymer 21-mar Discusión de artículos (Dinámica Adaptativa/Evolución del Fenotipo) Fernanda Pérez, Juan Keymer 23-mar Historias de Vida Peter von Dassow 25-mar Feriado 28-mar Sociabilidad y Selección de Parentesco Luis Ebensperger 30-mar Discusión de artículos (Historias de Vida/Sociabilidad y Selección de Parentesco) Peter von Dassow, Luis Ebensperger 01-abr Conceptos de Especie y Modelos de Especiación Eduardo Palma 04-abr Reconstruyendo la Historia de la Vida I. Filogenia Eduardo Palma 06-abr Discusión de artículos (Especiación y Filogenia) Eduardo Palma ABRIL 5 08-abr Reconstruyendo la Historia de la Vida II. Evo-Devo Alexander Vargas 11-abr Macroevolución Eduardo Palma 13-abr Discusión de artículos (Evo-Devo/Macroevolución) Alexander Vargas, Eduardo Palma 15-abr Filogeografía Sylvain Faugeron 18-abr Biogeografía Fernanda Pérez 20-abr Discusión de artículos (Filogeografìa/Biol. Evolutiva) Fernanda Pérez, Sylvain Faugeron 22-abr Interacciones Interespecíficas y Coevolución Fernanda Pérez 25-abr Examen Escrito 27-abr Discusión ensayos 29-abr Presentaciones Eduardo Palma, Fernanda Pérez Eduardo Palma, Fernanda Pérez 6