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Evolución y perdida de variabilidad genética
Néstor Javier Mancera RodríguezCurso: Vida Silvestre
Código: 3000431-1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASDEPARTAMENTO DE CIENCIAS FORESTALES
Nothing in Biology makes senseexcept in the light of evolution
Theodosius Dobzhansky
Nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución
Theodosius Dobzhansky
Nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución
Theodosius Dobzhansky
Tomado de: bioinformatica.uab.es/diaposcurso/tema17/tema17.ppt
La revolución DarwinianaLa selección natural
La revolución DarwinianaLa selección natural
EL PARADIGMA POBLACIONAL:
la variación en el seno de las poblaciones es
la materia prima de la evolución.
Concepto de evolución: “descendencia con
modificación”
Tomado de: bioinformatica.uab.es/diaposcurso/tema17/tema17.ppt
La unidad de la vida: origen común.
La unidad de la vida: diversificación a partir
de ancestro común.
Tomado de: evolucion.fcien.edu.uy/Diapositivas/Expansion2006.pdf
Procesos de Evolución
Especiación
Microevolución
Macroevolución
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
¿Cómo ocurre la evolución?
IndividuoMutación
Especie Linajes
Aislamiento reproductivo
Cambio acumulado y tiempo
Deriva Génica
Selección Natural
Población
Migración•Recursos finitos
•Potencial reproductivo
•Variabilidad heredable
Tomado de: http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.ppt
Especiación
Especies Simpátricas: Especies que comparten un ambiente
común
Especies Alopátricas: Especies separadas por una barrera
geográfica. Normalmente la especiasión se produce por
este mecanismo
Microevolución
Cambios en el pool genético de una población (frecuencias
o prevalencias de alelos)
Consecuencia de la selección natural y la deriva génica
Producto de generaciones de interacción con el ambiente.
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
El aumento natural de variabilidad genética (que
contrarresta el efecto de la deriva genética) en una población
se debe a:
Flujo génico: Migración de individuos entre poblaciones. Por
ej., basta que llegue tan sólo un individuo nuevo cada
generación a una población aislada de 100 individuos para que
los efectos de la deriva genética sean insignificantes.
Mutación normal de genes: Las tasas de mutación normales
en la naturaleza (entre 1 por cada 1000 y 1 por cada 10000
por gen y generación) sólo bastan para contrarrestar la pérdida
de alelos en las poblaciones grandes, no en las pequeñas
(<100 individuos).
www.udc.es/dep/bave/jfreireModificado de: http://www.slideshare.net/jfreire/cera12factores-intrinsecos-de-amenaza/
La pérdida de la variabilidad genética en una población
pequeña puede también limitar su capacidad para responder a
cambios a largo plazo en el medio (contaminación, nuevas
enfermedades, cambios en el hábitat, etc.).
Sin la suficiente variabilidad genética, una especie tiene mayor
probabiliad de extinguirse
www.udc.es/dep/bave/jfreireModificado de: http://www.slideshare.net/jfreire/cera12factores-intrinsecos-de-amenaza/
Causas de Microevolución
Mutaciones genéticas
Flujo génico (migración génica)
Apareamiento no azaroso (reproducción disruptiva,
selección sexual)
Deriva génica (efecto cuello de botella, efecto fundador)
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Cuellos de botella: Cuando una población es muy pequeña,
los alelos menos comunes se pierden, lo que origina una
disminución del número de alelos y de la heterozigosidad.
Esto ocasiona una disminución de la eficacia biológica de
los individuos.
Efecto fundador: Se produce cuando unos pocos individuos
se separan de una población grande para establecer otra
nueva. Es un caso especial de “cuello de botella”.
La nueva población posee menor variabilidad genética que la
población original grande y tiene, por lo tanto, menor
capacidad de persistir.
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Deriva génica al azar: Si una población tiene un tamaño finito
y cada par de padres tiene un número pequeño de hijos,
entonces las frecuencias génicas no serán exactamente
reproducidas en la siguiente generación debido a error de
muestreo.
Si en una población de 1000 individuos, la frecuencia de a es q
= 0,5 puede ser que en la siguiente generación sea 0,493 o
0,504, por la probabilidad de que ocurra una mayor o menor
progenie de cada genotipo.
El resultado final es que la población puede llegar a q=1 o q=0
y hacerse homocigota
Tomado de: bioinformatica.uab.es/diaposcurso/tema17/tema17.ppt
Consanguinidad: Apareamiento entre individuos que tienen
ancestros comunes
La consecuencia para la población es la disminución de la
heterocigocidad y el aumento de los homocigotos. La
consanguinidad depende del tamaño efectivo de la población
Si dos individuos están genéticamente relacionados tendrán
por lo menos un ancestro en común y la probabilidad de que
ambos lleven un alelo del mismo origen
Requerimientos para la selección natural
Variación: miembros de la población varían
Heredabilidad: estas diferencias se traspasan de una
generación a la otra
Adaptabilidad diferenciada: estas diferencias afectan que
tan bien está adaptado el organismo al entorno
Reproducción diferenciada: individuos mejor adaptados al
entorno tienden a reproducirse mejor, siendo su progenie
un porcentaje alto de la siguiente generación
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Charles Darwin (1809-1882), “El Origen de las Especies”
(1859). Se puede resumir la Teoría de la Evolución de
Darwin, basada en la selección natural, en tres principios:
Principio de Variación: Entre individuos, en cualquier
población, hay variación morfológica, fisiológica y de
comportamiento
Principio de Herencia: La descendencia se parece más a sus
padres que a cualquier otro individuo no-relacionado
Principio de Selección: Algunas formas son más exitosas en
cuanto a sobrevivencia y reproducción que otras formas en
el mismo ambiente
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Macroevolución
Cambio acumulativo a través de millones de episodios de
especiación
Novedad evolutiva
Cambios de desarrollo
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Mecanismo de evolución
Evolución Lamarckiana: Heredabilidad de características adquiridas
No hay apoyo por parte de la genética y la biología experimental
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Mecanismo de evolución
Selección natural de Darwin: La mano invisible;
La Evolución transcurre lenta y gradualmente, a través de la sobrevivencia no azarosa (selección) de características de las poblaciones parentales
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Deriva genética, endogamia, exogamia
La variabilidad genética es importante porque permite a las
poblaciones adaptarse a un medio cambiante:
Los individuos con ciertos alelos o ciertas combinaciones de
alelos pueden poseer precisamente aquellas
características adecuadas para sobrevivir y reproducirse
en las nuevas condiciones.
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Deriva genética, endogamia, exogamia
Deriva genética: En una población, ciertos alelos pueden
variar en frecuencia desde muy raros hasta muy
comunes. En las poblaciones pequeñas, las frecuencias
alélicas pueden cambiar de una generación a otra,
simplemente debido a azar (dependiendo de qué
individuos se reproduzcan) por un proceso denominado
deriva genética.
Cuando un alelo se encuentra en una población con
frecuencia baja, tiene una probabilidad significativa de
desaparecer por azar en la siguiente generación.
http://www.upch.edu.pe/facien/dcbf/bio1/ppt/AV-seleccion-natural-Bio1.pptTomado de:
Problemas genéticos derivados de la pérdida de variabilidad genética, la endogamia y la deriva genética
Depresión endogámica: En poblaciones pequeñas, con parejas
potencialmente muy limitadas, se producen apareamientos
entre parientes cercanos, lo que ocasiona un descenso en la
fertilidad o descendientes menos viables. Problema grave en
poblaciones mantenidas en zoológicos y programas de cría de
animales domésticos.
La explicación de este proceso es que permite la expresión de
alelos perjudiciales recesivos en homocigosis, heredados de
ambos progenitores.
www.udc.es/dep/bave/jfreireModificado de: http://www.slideshare.net/jfreire/cera12factores-intrinsecos-de-amenaza/
Problemas genéticos derivados de la pérdida de variabilidad genética, la endogamia y la deriva genética
Pérdida de flexibilidad evolutiva: es la disminución de la
capacidad de la población para responder a cambios a
largo plazo en el medio.
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Problemas genéticos derivados de la pérdida de variabilidad genética, la endogamia y la deriva genética
Depresión exogámica: se produce por cruzamiento entre
individuos de poblaciones muy diferentes (separadas y
genéticamente distintas, los cuales rara vez se aparean en la
naturaleza). Suele ocasionar esterilidad en la descendencia
debido a una falta de compatibilidad cromosómica o enzimática
heredada de cada población.
En casos extremos, la depresión exogámica puede ser el
resultado de apareamientos entre individuos de especies
cercanas (hibridación; concepto de especie?)
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Factores que incrementan el riesgo de extinción
Tamaño poblacional muy reducido
Existencia de pocas poblaciones
Área de distribución reducida
Poblaciones en declive
Baja densidad de población
Especies que necesitan áreas extensas
Especies de tamaño corporal grande
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Factores que incrementan el riesgo de extinción
Especies con baja capacidad de dispersión
Especies migrantes estacionales
Especies con baja variabilidad genética
Especies con nichos muy especializados
Especies adaptadas a un ambiente estable
Especies que forman agregaciones
Especies cazadas o recolectadas por el hombre
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Mantenimiento de la variabilidad genética de la población
Las poblaciones pequeñas se ven amenazadas por la pérdida
de la variabilidad genética, por lo que un parámetro
importante para conocer el tamaño mínimo de la población es
el número de individuos necesarios para que ésta no
pierda su variabilidad genética.
Sin embargo, dado que no todos los individuos de la población se
reproducen, es necesario conocer también el denominado
tamaño efectivo de la población
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Mantenimiento de la variabilidad genética de la población
Un tamaño efectivo de la población menor que el esperado
puede producirse por alguna de las siguientes causas:
Proporción desigual de sexos
Variación en el esfuerzo y éxito reproductivos
Fluctuaciones poblacionales
Cuellos de botella
Efecto fundador
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