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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE POSGRADO POSGRADO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS Programa de actividad académica Denominación: ECOFISIOLOGÍA ANIMAL Semestre(s): Clave: 1,2,3 Campo de Conocimiento: Ecología Carácter: Optativa de elección No. Créditos: 8 Horas por semana Práctica: 2 4 Duración del programa: Semestral Horas Tipo: Teórico-Práctica Modalidad: Curso Teoría: 2 Horas al Semestre 64 Seriación: Sin Seriación ( X ) Obligatoria ( ) Indicativa ( ) Objetivo general: El curso tiene como objetivo principal el estudio la ecofisiología animal enfocándose en el papel que los mecanismos fisiológicos de adquisición y asignación de recursos juegan para determinar el comportamiento animal, sus dinámicas poblacionales, y su contribución a los flujos de energía y nutrientes a nivel ecosistémico. Índice Temático Unidad Horas Tema 1 Unidad 1. Conceptos básicos Unidad 2. Una visión química y biológica de los alimentos Unidad 3. Consumo de alimento Unidad 4. Ecología bioquímica y fisiológica de la digestión catalítica Unidad 5. Ecología fisiológica de simbiosis nutricionales Unidad 6. Procesos postabsorción de los nutrientes Unidad 7. Ecología isotópica Unidad 8. Respuestas de los animales a toxinas y contaminantes Unidad 9. Estequiometría ecológica Unidad 10. Requisitos de nitrógeno y minerales Unidad 11. Requisitos de agua y balance hídrico Unidad 12. Asignación de recursos y energía al crecimiento Unidad 13. Asignación de recursos y energía a la reproducción Total de horas: Suma total de horas: 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Teóricas Prácticas 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 32 32 64 Contenido Temático Unidad 1 Tema y Subtemas Unidad 1. Conceptos básicos 1.1 El marco conceptual de los presupuestos de entrada y salida de energía y nutrientes. 1.2 La importancia del tamaño corporal sobre las Unidad 2 3 4 5 6 7 8 Tema y Subtemas características fisiológicas y ecológicas de los animales. 1.3 Efectos de la temperatura. 1.4 La importancia de una visión evolutiva para los estudios ecofisiológicos. Unidad 2. Una visión química y biológica de los alimentos 2.1 El análisis proximal de nutrientes. 2.2 Fibra. 2.3 Carbohidratos. 2.4 Aminoácidos y proteínas. 2.5 Lípidos. 2.6 Vitaminas. 2.7 Minerales. 2.8 Metabolitos secundarios. Unidad 3. Consumo de alimento 3.1 Eficiencia digestiva y su relación con el contenido de fibra en el alimento. 3.2 Tasas digestivas. 3.3 Regulación del consumo de alimento. 3.4 Maximización del consumo de alimento. Unidad 4 Ecología bioquímica y fisiológica de la digestión catalítica 4.1 Tipos de tripas y su papel en la digestión del alimento. 4.2 La tripa como cuello de botella para el flujo de energía. 4.3 La tripa de los organismos que maximizan el consumo de energía. 4.4 La tripa de organismos que se alimentan intermitentemente. 4.5 la tripa en organismos que cambian de dieta. 4.6 Relaciones evolutivas entre digestión, dieta y energética. 4.7 La interacción entre fisiología digestiva y ecología animal. Unidad 5. Ecología fisiológica de simbiosis nutricionales 5.1 la importancia de las simbiosis en la fisiología animal. 5.2 Tipos de simbiosis nutricionales. 5.3 la importancia del nitrógeno en simbiosis nutricionales. 5.4 Fermentación de paredes celulares. 5.5 Fermentación microbiana en la tripa de los insectos. 5.6 Formas en que los vertebrados enfrentan la baja calidad nutricional de las plantas. Unidad 6. Procesos post-absorción de los nutrientes 6.1 Controles del procesado de nutrientes una vez que estos son absorbidos. 6.2 Costos de los procesos digestivos y post-absorción. 6.3 Bioquímica del hambre y la desnutrición. 6.4 Indices bioquímicos del estado nutricional y su relación con la calidad del hábitat. Unidad 7. Ecología isotópica 7.1 Principios básicos de la ecología isotópica. 7.2 Modelos de mezclado. 7.3 Firmas isotópicas. 7.4 Incorporación isotópica. 7.5 El uso de isótopos estables en el estudio de las migraciones animales. 7.6 El papel de los isótopos de nitrógeno para entender la ecología animal. Unidad 8. Respuestas de los animales a toxinas y contaminantes 8.1 Procesos post-absorción de toxinas y contaminantes. 8.2 La distribución de toxinas y contaminantes en el cuerpo. 8.3 Biotransformación de toxinas y contaminantes. Unidad 9 10 11 12 13 Tema y Subtemas 8.4 Eliminación de toxinas y sus metabolitos. 8.5 Costos de la biotransformación y eliminación de toxinas y contaminantes. 8.6 Modelaje del manejo de toxinas y contaminantes por el cuerpo. 8.7 Efectos postingestionales de toxinas en los patrones de alimentación. 8.8 Efectos de toxinas y contaminantes en animales silvestres 8.9 Toxigenómica. Unidad 9. Estequiometría ecológica 9.1 El papel de los análisis elementales 9.2 Balances de elementos y su papel en la ecología y el comportamiento animal. 9.3 Relación entre energía y balances de elementos. Unidad 10. Requisitos de nitrógeno y minerales 10.1 Requisitos de nitrógeno y sus limitaciones para la ecología animal. 10.2 Requisitos de minerales y sus limitaciones para la ecología animal. Unidad 11. Requisitos de agua y balance hídrico 11.1 Presupuestos, flujos y requisitos de agua en animales. 11.2 Formas de perder agua. 11.3 Requisitos dietéticos de agua. 11.4 Relación entre el consumo de toxinas y los requisitos de agua. 11.5 El agua como un factor limitante. 11.6 Relación evolutiva entre los balances de agua de los animales y la aridez ambiental. Unidad 12. Asignación de recursos y energía al crecimiento 12.1 Formas para evaluar la asignación de recursos y energía al crecimiento. 12.2 La energética del crecimiento. 12.3 Tasas de crecimiento. 12.4 Crecimiento y su relación con las transiciones de las historias de vida. Unidad 13. Asignación de recursos y energía a la reproducción 13.1 Compromisos entre la asignación de recursos y energía a la reproducción y al desarrollo. 13.2 Efectos del tamaño corporal sobre la asignación de recursos y energía a la reproducción. 13.3 Formas para evaluar la asignación de recursos y energía a la reproducción. 13.4 Costos materiales de la reproducción. 13.5 Control nutricional de la reproducción. Bibliografía Básica: - Bradshaw, D., Vertebrate ecophysiology: An introduction to its principles and applications., Cambridge University Press., , 2003. - Mcnab, B. , The physiological ecology of vertebrates: A view from energetics. , Cornell University Press, , 2002. - Willmer, P., y , et_al., Environmental physiology of animals, Segunda edición. Wiley-Blackwell, , 2004. - Karasov, W. H. y C. Martínez del Río., Physiological ecology. How Animals process energy, nutrients and toxins. , Princeton University Press, , 2007. - Brown, J. H. y G. B. West. , Scaling in biology. , Oxford University Press, , 2000. Bibliografía Complementaría: - Brown, J. H., et al., Towards a metabolic theory of ecology Ecology, , 85, 2004, 1771-1789. - Martins, E. P., Adaptation and the comparative method. Trends in Ecology and Evolution , , 15, 2000, 259-302. - Moran, N. A. & P. Baumann. , Bacterial endosymbionts in animals Current Opinions in Microbiology, , 3, 2000, 270-275. - Secor, S. M. & A. C. Faulkner. Evolution of regulatory responses to feeding in snakes. Physiological and biochemical Zoology , , 73, 2000, 123-141. - Whelan, C. J., et al., Linking consumer-resourse theory and digestive physiology: Applications to diet shifts. Evolutionary ecology Research, , 2, 2000, 911-934. Sugerencias didácticas: Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajo de Investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros: (X) (X) (X) (X) (X) () () (X) () Mecanismos de evaluación de aprendizaje de los alumnos: Exámenes Parciales (X) Examen final escrito () Trabajos y tareas fuera del aula () Exposición de seminarios por los alumnos () Participación en clase (X) Asistencia (X) Seminario () Otras: - Exposición de lecturas por los estudiantes. - Reportes de prácticas de laboratorio. Perfil profesiográfico: El profesor o profesores deberán contar con el grado de maestría o doctorado y poseer amplios conocimientos y experiencia en ecofisiología animal