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Ecología General
Temas: Evolución y Poblaciones
Ecología General 2012 Facultad de
Agronomía
Ecología y Evolución
• La selección Natural: Teoría más
aceptada.
• Errores más comunes:
• Selección Natural=Evolución
• La supervivencia del más apto.
Selección Natural y Evolución
• Evolución: Cambios temporales en la
frecuencia génica.
• Mecanismos:
•
•
•
•
•
Selección Natural
Flujo génico
Deriva meiótica
Deriva génica
“herencia de caracteres adquiridos” (Begon,
Harper y Townsed, 1987)
La selección natural (y
artificial)
• NO es la supervivencia del más apto, ni
del más agresivo, ni del más fuerte.
• NO es la supervivencia, salvo en la
selección de genes de resistencia a
enfermedades letales.
• Es resultado del mecanismo de
reproducción diferencial (ver Ley de
Hardy-Veinberg en Genética)
Ecología General 2010 Facultad de
Agronomía
El concepto de eficacia
biológica
Definición: La capacidad de un individuo de
perpetuar sus genes en el pool génico de
su población.
Depende del ambiente total del organismo
(otros de su población incluídos)
Varía a lo largo de los gradientes ambientales.
Condiciones de selección
• Qué tiene que ocurrir para que exista
selección?
• Ambiente “favorable” dentro de ciertos
límites. (que los individuos de la población se
puedan reproducir efectivamente)
• Variabilidad fenotípica producto de
variabilidad genética.
Figura 19.4. Tres tipos de selección.
(a) Selección estabilizadora
(b) Selección direccional
Ecología General 2010 Facultad de
(c) Selección disruptiva
Agronomía
Figura 19.1. Plasticidad en la respuesta a condiciones ambientales. La espiga
de agua (Potamogeton) tiene hojas subacuáticas en forma de lanza, que
responden bien a los movimientos de agua, y hoja anchas en forma de
corazón que flotan en la superficie.
Hojas flotantes
Hojas sumergidas
Figura 19.5. Evidencia de selección direccional en el pinzón mediano del
suelo de Darwin, Geospiza fortis.
Tamaño
pobl.
Tamaño poblacional
0,06
0,04
0,02
Abund. semillas
Tamaño corporal
Tamaño corporal
Año
Tamaño poblacional
0,08
Abundancia de
semillas
Ínice del tamaño corporal
Abundancia de semillas (g/m2)
1,0
Figura 19.6. Selección disruptiva en tres razas de la mariposa cola de
golondrina africana, Papilio dardanus.
Modelos no comestibles
Hembras miméticas
Ecología General 2010 Facultad de
Agronomía
Macho no mimético
Figura 19.7. Formas normales y melánicas de la mariposa polimórfica
Biston betularia descansando en un árbol cubierto de líquenes.
Figura 19.8. Una población que se enfrenta a una catástrofe ambiental
entra en un cuello de botella. Sólo sobrevive una pequeña muestra del
acervo genético.
Tamaño poblacional
Recuperación
Colapso
Cuello de
botella
Población insular
o cautiva
Tiempo
Figura 19.11. Tipos de especiación. (a) La especiación alopátrica o
geográfica tiene lugar cuando dos poblaciones están aisladas una de la
otra durante largos periodos de tiempo. (b) La especiación simpátrica tiene
lugar en el centro de una población en un ambiente fragmentado.
Población
parental
Población
parental
Se desarrola el
polimorfismo
Las poblaciones
se separan
Barrera geográfica
Evolucionan las
razas genéticas
Evolucionan los
mecanismos de
aislamiento
reproductivo
Si desaparece la barrera
se forman híbridos
La especie
nueva
explota
el nuevo
hábitat
Aislamiento
reproductivo
completo
Desaparece la
barrera: las
especies son
simpétricas
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(a) Alopátrica Agronomía
(b) Simpátrica
Figura 19A La ley de Hardy-Weinberg.
0,48
0,36
0,16
Esperma
0,6
0,6
0,4
0,36 (p2)
0,24 (pq)
0,24 (pq)
0,16 (q2)
Óvulo
0,4
Actividad: discusión de dos textos
• Ecoevo: La Ecología y la Evolución (o la
evolución de la Ecología): “Spain is
different”
Las Poblaciones
• Definición: Conjunto de individuos de la
misma especie con probabilidad (mayor
que cero) de reproducirse.
• En cada generación los individuos de la
población mezclan su material genético.
• El conjunto de genes de la población es el
pool génico.
Existen límites entre
poblaciones?
• Escala regional
• Barreras físicas:
• Océanos
• Desiertos
• Cadenas montañosas
• Escala local
• Barreras reproductivas
• Incompatibilidad física.
• Comportamiento.
• Los conjuntos de individuos que no
intercambian genes (se reproducen
asexualmente) son poblaciones?
•
•
•
•
•
Bacterias y cianofitas.
Pulgas de agua.
Corales.
Gramíneas (macollaje)
Manglares (estacas)
El concepto de eficacia
biológica
• Definición: La capacidad de un individuo
de perpetuar sus genes en el pool génico
de su población.
• Depende del ambiente total del organismo
(otros de su población incluídos)
• Varía a lo largo de los gradientes
ambientales.
Características de las
poblaciones
• Preguntas acerca de las poblaciones:
• Dónde están?
• Cuántos son?
• Disposición espacial de las poblaciones:
• Agrupadas
• Al Azar
• Uniforme o regular
Densidad
• Número o biomasa de individuos por
unidad de ambiente.
• Ejemplos:
•
•
•
•
•
•
Tréboles por m2 (g de trébol por m2)
Ciervos por Km2. (Kg de ciervo/Km2).
Pejerreyes por m3 (g de pejerrey/m3).
Daphnias por ml.
Scenedesmus sp/ml.
Escherichia coli /ml.
Tamaño poblacional
• Es el número de individuos de una
población en un momento dado.
• Se representa con la letra N. (N=XXX)
Muestreo de poblaciones
• Consideraciones estadísticas:
Definiciones:
Censo: Contaje o enumeración completa de los
individuos de la población.
Censo muestral: Contaje o enumeración
completa de los individuos de la población en
una muestra de un área menor a la de la
población.
Figura 11.4. La dificultad del muestreo. Cada área contiene una población de
16 individuos. Dividimos cada área en 4 unidades de muestreo y elegimos una
aleatoriamente. Las estimaciones serán bastante diferentes, dependiendo de la
unidad que hayamos seleccionado.
Uniforme
Aleatoria
Agregada
Muestreo de Poblaciones
• Estimador: Valor que representa el parámetro que
quiero conocer.
• Exactitud de una estimación: es una medida de cuán
cerca se espera que nuestro cálculo se aproxime a la
cantidad que está siendo estimada.
• Precisión: Es una medida de la variabilidad con que
se puede esperar que estimemos una cantidad.
• Sesgo: Es la diferencia entre el valor estimado por un
estimador y la cantidad estimada.
Selección del tipo de muestreo
• 1) Selección de la unidad de muestreo.
• 2) Selección del número de muestras.
• 3) Selección de la técnica de muestreo.
Técnicas de muestreo
• Con respecto a la disposición de las
muestras:
• Al Azar: Las muestras se distribuyen según
una ley aleatoria sobre todo el terreno.
• Sistemático: Las muestras se distribuyen
regularmente en toda el área.
Técnicas de muestreo
• Con respecto al área de muestreo:
• Sin estratificar: toda el área de muestreo se
considera única.
• Estratificado: Suponiendo que la población
tiene diferente densidad en distintas zonas,
se divide el área de muestreo en zonas más
homogéneas.
•
Métodos de muestreo para
poblaciones
sésiles.
Muestreos Areales:
• Método del marco: Cuadrado, círculo o
rectángulo que se apoya en el terreno para
contar los individuos (o cosechar la biomasa)
de la población en estudio.
• Método de la transecta: Se cuentan los
individuos a lo largo de un rectángulo con un
lado muy pequeño y un lado muy grande.
• Métodos no areales:
• Línea de intercepción: se anotan las intercepciones
de los individuos (número o cobertura) sobre una
transecta lineal de tamaño conocido.
• Línea de transecta: se anota la distancia de los
individuos hasta una línea (también puede ser usado
para móviles con otras fórmulas).
• Métodos del vecino más cercano:
• Punto al vecino más cercano
• Vecino más cercano
• Cuadrantes centrados
Ej: Métodos no areales
Métodos de contaje directo
• Mapeo territorial: Se hace un censo total
de los territorios de los individuos, y se
realiza un mapa.
• Censo total: Generalmente para animales
o vegetales grandes y escasos (ciervos,
Guanacos, Yacarés, etc.)
• Captura total o exterminación.
Métodos de captura y recaptura
• Método de Lincoln: Se captura una muestra de
individuos, se los marca y se los devuelve a su
ambiente. Luego se recapturan nuevamente y
se anotan los marcados y no marcados. El
tamaño poblacional se calcula por regla de tres
simple.
• Método de la triple captura: 1) Captura y
marcado 2) recaptura y marcado 3) nueva
captura.
• Existen otros: Multiple marcado y recaptura;
Máxima verosimilitud.