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ADAPTACION
Adaptación


Definición de Adaptación


        1.The act or process of adapting.

        2. The state of being adapted.

        3. Something, such as a device or mechanism, that is changed or changes so as
        to become suitable to a new or special application or situation.

        4. A composition that has been recast into a new form: The play is an adaptation
        of a short novel.

        5. Biology. An alteration or adjustment in structure or habits, often hereditary, by
        which a species or individual improves its condition in relationship to its
        environment.

        6. Physiology. The responsive adjustment of a sense organ, such as the eye, to
        varying conditions, such as light intensity.

        7. Change in behavior of a person or group in response to new or modified
        surroundings.




                                                                Merriam-Weber Online Dictionary
Adaptación


Definición de Adaptación



   1)   Aptación: Rasgo que afecta al fitness positivamente.

   2)   Exaptación: Rasgo originado por selección natural pero que cumple en la actualidad una función
        diferente para la que se originó o aquel rasgo cuyo origen no se debe a la acción de la selección
        natural, pero que en la actualidad sí realiza una función.

   3)   Abaptación: los organismos están abaptados por los ambientes de las generaciones anteriores, a
        través de las cuales han pasado las combinaciones de caracteres hasta llegar al momento actual.
        Estan adaptados a su ambiente actual en la medida en que este ambiente se parece al ambiente de
        las generaciones pasadas.




                                                       S.J. Gould 2002. The structure of evolutionary theory
Adaptación


Función

     The physiological, morphological, ecological or behavioural activity of an organ or body part (trait).




          P. C. Wainwirght & S.M. Reilly 1994. Ecological Morphology: Integrative Organismal Biology
Adaptación


Entonces…




Una adaptación es un carácter que cumple una función determinada como consecuencia
                               de la selección natural.
Adaptación

    Paisaje adaptativo

 •Paisaje de fitness describe la relación entre rasgo o genotipos individuales y fitness a nivel de individuo. Es
 una característica de individuos, intrapoblacional.


 •Paisaje adaptativo describe un mapa de frecuencias dedinámicasfenotipos medios) frente al fitness
 poblacional medio. Sólo los PA pueden relacionarse con
                                                        alelos (o
                                                                  evolutivas a largo plazo.




Selección como proceso optimizador local: La selección natural es un proceso que dirige a una
población hacia un óptimo fenotípico y genotípico local. Este óptimo local no tiene porqué ser un óptimo
absoluto


                                                         S.H. Orzack y E. Sober 2001. Adaptationism and Optimality. CUP.
Adaptación

Paisaje adaptativo
Adaptación

Paisaje adaptativo
Adaptación

Paisaje adaptativo
Adaptación

Paisaje adaptativo
Paisaje adaptativo puede surgir de selección estabilizadora y correlacional
Adaptación

Paisaje adaptativo



                     Paisaje adaptativo con múltiples óptimos: La visión de Wright




                     Paisaje adaptativo con un único óptimo: La visión de Fisher




                     Paisaje adaptativo sin óptimos: La visión de Kimura
Adaptación

Paisaje adaptativo




Selección como proceso optimizador local: La selección natural es un proceso que dirige a una
población hacia un óptimo fenotípico y genotípico local. Este óptimo local no tiene porqué ser un óptimo
absoluto
Adaptación

 Paisaje adaptativo


Paisaje adaptativo es una metáfora poderosa por su elegancia y simplicidad.

Problemas:

1- Demasiada simple. No tiene en cuenta ni paisajes más rugosos ni más dimensiones paisajísticas.

2- No es capaz de explicar el movimiento de las poblaciones a través del paisaje.

3- Variación ambiental es difícil de incorporar al modelo




                                 M. Pigliucci y J. Kaplan 2008. Making sense of evolution. Univ Chicago Press.
Adaptación

 Paisaje adaptativo


Como explicar movimiento a tráves del paisaje: Shifting-balance theory

Un proceso con 3 fases:

1- Fase exploratoria: deriva genética aleatoria altera las frecuencias alélicas en poblaciones pequeñas,
lo que permite la exploración de la topografía circundante.

2- Selección: La selección incrementa intrapoblacionalmente la frecuencia de combinaciones génicas
favorable (óptimo local).

3- Selección interdémica: Las poblaciones con mejor combinación de genes crecen más y más rápido,
exportan migrantes a poblaciones cercanas, que ven su combinación génica alterada y alcanzan
nuevos y mayores óptimos.
      1.   Migración debe ser ni muy fuerte ni muy débil
     2.    Debe haber gran diferencia en la altura entre picos
     3.    Debe haber poca recombinación
     4.    Las poblaciones periféricas deben estar envueltas




                                      M. Pigliucci y J. Kaplan 2008. Making sense of evolution. Univ Chicago Press.
Adaptación

 Paisaje adaptativo agujereados

Una revolución silenciosa: paisajes adaptativos agujereados (holey adaptive lanscapes)

Presupuestos:

Los geno(feno)tipos tiene fitness cero o uno.

Los valores de fitness están dispuestos al azar. Un genotipo tiene probabilidad p de ser viable

El paisaje no está correlacionado


Predición:

Cuando la dimensión L (número de alelos o rasgos) del paisaje es muy elevada, se generan cluster o
grupos de poblaciones de fitness alto conectadas entre sí y rodeando a grupos de poblaciones de fitness
muy bajo.

Estos cluster dependen de p.

p disminuye cuando aumenta L (p=1/L), por lo que aumentando la dimensionalidad aumentamos la
probabilidad de encontrar crestas entre clusters de poblaciones con alto fitness




                                           S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
Adaptación

 Paisaje adaptativo agujereados




Genotypo es viable con probabilidad p, y en otro caso es inviable:




 Hay grandes clusters de genotipo viables cuando p>0.5973 (percolation in two dimensions)




                                           S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
Adaptación

Paisaje adaptativo agujereados




                                 T. Dobzhansky 1937. Genetics and the origin of species. Columbia UP.




                             S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
Selección Natural

Paisaje adaptativo agujereados




                             S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
Adaptación

Métodos de estudios de las adaptaciones
Adaptación


Métodos de estudios de las adaptaciones
Adaptación


Métodos de estudios de las adaptaciones




     1)   Argumento de diseño

     2)   Modelos de optimización

     3)   Manipulaciones fenotípicas

     4)   Comparaciones interespecíficas y análisis comparado
Adaptación


Argumento de diseño
Adaptación



Modelos de optimización




  Fitness of an individual progeny generally increases with parental             Fitness per progeny (A' and B') and total parental fitness, the sum of the
  expenditure. Because initial outlays on an offspring usually contribute more   fitnesses of all offspring produced (A and B), plotted against clutch and
  to its fitness than subsequent ones, curve B is biologically more realistic    litter size under the assumptions of the preceding figure. Total investment
  than line A. Note that the parental optimum differs from the optimum for       in reproduction, or reproductive effort, is assumed to be constant. Note
  individual progeny, setting up a conflict of interests between parents and     that parental fitness peaks at an intermediate clutch size under
  progeny.                                                                       assumption B; optimal clutch size in this example is five. (Pianka 1976).
Adaptación



Modelos de optimización
Adaptación


Manipulaciones fenotípicas




                             S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
Adaptación


Manipulaciones fenotípicas




                             S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
Adaptación



Análisis comparado




                     S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
Adaptación



Análisis comparado: “The Phylogenetic comparative method”
   http://en.wikipedia.org/wiki/Phylogenetic_comparative_methods




                       P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
Adaptación



Análisis comparado: “The Phylogenetic comparative method”




                  P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
Adaptación



Análisis comparado: “The Phylogenetic comparative method”




                  P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
Adaptación



Análisis comparado: “The Phylogenetic comparative method”




                  P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
Selección Natural

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  • 25. Adaptación Manipulaciones fenotípicas S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
  • 26. Adaptación Manipulaciones fenotípicas S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
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  • 28. Adaptación Análisis comparado: “The Phylogenetic comparative method” http://en.wikipedia.org/wiki/Phylogenetic_comparative_methods P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
  • 29. Adaptación Análisis comparado: “The Phylogenetic comparative method” P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
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