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FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Código-Materia: Evolución (21026) Requisito: Genética y laboratorio, Fisiología Animal, Fisiología Vegetal, Ecología General Programa-Semestre: Octavo semestre Período académico: 2016-2 Intensidad semanal: 3 horas Créditos: 4 Créditos Objetivos Descripción La evolución biológica es la transformación o cambio de las especies a través del tiempo que a partir de un ancestro común ha dado origen a la gran diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra. General: Conocer las principales ideas que soportan la evolución biológica, entender los mecanismos que generan la variación genética, y comprender y aplicar los principales métodos filogenéticos para el estudio de la historia de los seres vivos. Terminales: Al finalizar el semestre el estudiante estará en capacidad de: Comprender y explicar los procesos que conllevan a la evolución a diferentes escalas (micro y macroevolución) Construir y utilizar hipótesis filogenéticas en estudios evolutivos Entender los conceptos básicos de la especiación Específicos: 1. Conocer, analizar, y explicar los conceptos básicos de la evolución biológica 2. Conocer los mecanismos que permiten el cambio evolutivo 3. Aprender a utilizar métodos filogenéticos para estudios evolutivos De formación académica: Unidad 1. Conceptos básicos de Teoría Evolutiva Se introduce la teoría propuesta por Charles Darwin y la múltiples contribuciones de científicos que en combinación dieron origen a la Síntesis Moderna. Se estudiarán diferentes métodos para inferir las relaciones evolutivas entre organismos, utilizando matrices de información de moléculas de ADN. Unidad 2. Biogeografía, Filogeografía y Microevolución Se introducen los conceptos de biogeografía y filogeografía, y los conceptos básicos de la evolución molecular, y como las diferentes fuerzas de selección natural, deriva genética, mutación, y migración producen cambios en las poblaciones. Unidad 3. Macroevolución Se introducen y discuten los conceptos de especie y especiación, la selección sexual, la coevolución, las tasas de especiación y extinción, las radiaciones adaptativas, y la evolución genómica. De formación en valores y capacidades Las clases serán estructuradas de tal forma que enseñen al estudiante los conceptos básicos de evolución, con miras a desarrollar la curiosidad y el pensamiento crítico frente al tema. Se incentivará al estudiante a sintetizar los conceptos adquiridos en materias anteriores y ligarlos al contexto evolutivo. La dinámica de la clase pretende incentivar la participación y discusión de los estudiantes. Metodología Actividades del estudiante Antes de clase: El estudiante preparará las lecturas de los libros guía asignadas para la clase. Por turnos, según la asignación del profesor, cada estudiante propondrá tres artículos recientes y relevantes para el tema de la sesión asignada; el profesor escogerá un artículo que será leído por toda la clase. Adicionalmente, el estudiante preparará el artículo científico asignado y entregará un resumen de 1 hoja, describiendo las preguntas formuladas por los autores, los métodos utilizados, los resultados obtenidos, y formularán comentarios y preguntas para ser discutidas en clase. Durante la clase: El profesor presentará de forma general los conceptos básicos del tema asignado para la sesión y abrirá el espacio para que los estudiantes resuelvan ellos mismos las preguntas que surjan, complementando las respuestas cuando sea necesario. Se asumirá una lectura y estudio del material asignado por parte de los estudiantes. La discusión del tema, y el artículo científico escogido, será dirigidas por el estudiante asignado con asistencia del profesor. Después de la clase: El estudiante revisará el material cubierto durante la clase. Trabajo final: El trabajo final consiste en la reconstrucción filogenética, a partir de datos moleculares obtenidos en Genbank, de un grupo (e.g., especie, género) seleccionado por el estudiante. El estudiante además decidirá qué método de inferencia filogenética utilizar a partir del conocimiento adquirido en clase. El documento final se debe entregar en forma de artículo científico y los resultados se deben presentar en forma de exposición oral. Evaluación Evaluación Primer Parcial Segundo Parcial Tercer Parcial Presentación y discusión de Porcentaje 15% 15% 15% 15% Unidad (Fecha) 1 (semana 6) 2 (semana 11) 3 (semana 16) Artículo propuesto por el estudiante y artículo científico Talleres Prácticos (2) Trabajo final 7.5% c/u 25% aprobado por el profesor Resolución del cuestionario guía Artículo científico de reconstrucción filogenética Bibliografía Libros guías: Losos, J.B., D.A. Baum, D.J. Futuyma, H.E. Hoekstra, R.E. Lenski, A.J. Moore, C.L. Peichel, D. Schluter, M.C. Whitlock. (eds). 2014. The Princeton Guide to Evolution. Princeton University Press. Woodstock, Oxfordshire, UK. Futuyma, D.J. 2013. Evolution 3rd. Edition. Sinauer Associates Inc. Sunderland, Massachussetts, USA. Otras referencias: Coyne, J., H.A. Orr. 2004. Speciation. Sinauer Associates Inc. Sunderland, Massachussetts, USA. Felsenstein, J. 2003. Inferring Phylogenies. Sinauer Associates Inc. Sunderland, Massachussetts, USA. Page, R.D.M., E.C. Holmes. 2004. Molecular Evolution: A Phylogenetic Approach. Blackwell Science. Malden, Massachussetts, USA. Paradis, E. 2012. Analysis of Phylogenetics and Evolution with R. 2nd. Edition. Springer. New York, USA. Schluter, D. 2000. The Ecology of Adaptive Radiation. Oxford Series in Ecology and Evolution. Oxford University Press. Oxford, UK. Templeton, A. 2006. Population Genetics and Microevolutionary Theory. John Wiley & Sons. Hoboken, New Jersey, USA. Código - Evolución 21026 Planeación para 2016-2 Profesor: María del Rosario Castañeda Fechas a tener en cuenta Inicio del curso: 2 de Agosto 2016 Primer parcial: 6 de Septiembre 2016 Segundo parcial: 11 de Octubre 2016 Tercer parcial: 15 de Noviembre 2016 Finalización de clases: 18 de Noviembre 2016 Entrega de notas individuales: 28 de Noviembre 2016 Planeación por sección: Fecha Semana Sesión semana 08/01/2016 1 1 2 08/08/2016 2 1 2 08/15/2016 3 1 08/22/2016 4 2 1 2 08/29/2016 5 1 2 09/05/2016 6 09/12/2016 7 09/19/2016 8 09/26/2016 9 10/03/2016 10 10/10/2016 11 10/17/2016 12 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Contenido Introducción Qué es la Evolución - Historia de las ideas en evolución Historia de las ideas en evolución 2 Registro fósil Eventos significativos en la evolución de procariota, eucariota, plantas y animales Evolución humana Árboles filogenéticos: Inferencia e interpretación Taller práctico: Obtención secuencias de DNA (Genbank), alineamiento (MAFFT, Clustal X), edición de matrices (Mesquite), selección del modelo evolutivo (jModelTest) Evolución molecular: reloj molecular, calibración de filogenias Taller práctico: Selección de particiones de datos (PartitionFinder), análisis de máxima verosimilitud (RAxML, Garli), y Bayesiano (MrBayes, BEAST) Parcial 1 Taller práctico: Informe preliminar del trabajo final Biogeografía Filogeografía Principios de variación genética: Principio de HardyWeinberg Selección natural Adaptación Deriva genética y coalescencia Mutación Migración Parcial 2 Especies y especiación: Taxonomía Conceptos de especie 10/24/2016 13 10/31/2016 14 11/07/2016 15 11/14/2016 16 11/21/2016 17 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Patrones de especiación Selección sexual Co-evolución Macroevolución: Tasas de evolución 1 Tasas de evolución 2 Radiación adaptativa Evolución de genes y genomas Parcial 3 Presentación de trabajos finales Presentación de trabajos finales