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05 adaptation

  1. 1. ADAPTACION
  2. 2. AdaptaciónDefinición 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
  3. 3. AdaptaciónDefinición 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
  4. 4. AdaptaciónFunción 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
  5. 5. AdaptaciónEntonces…Una adaptación es un carácter que cumple una función determinada como consecuencia de la selección natural.
  6. 6. 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 unapoblación hacia un óptimo fenotípico y genotípico local. Este óptimo local no tiene porqué ser un óptimoabsoluto S.H. Orzack y E. Sober 2001. Adaptationism and Optimality. CUP.
  7. 7. AdaptaciónPaisaje adaptativo
  8. 8. AdaptaciónPaisaje adaptativo
  9. 9. AdaptaciónPaisaje adaptativo
  10. 10. AdaptaciónPaisaje adaptativoPaisaje adaptativo puede surgir de selección estabilizadora y correlacional
  11. 11. AdaptaciónPaisaje 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
  12. 12. AdaptaciónPaisaje adaptativoSelección como proceso optimizador local: La selección natural es un proceso que dirige a unapoblación hacia un óptimo fenotípico y genotípico local. Este óptimo local no tiene porqué ser un óptimoabsoluto
  13. 13. Adaptación Paisaje adaptativoPaisaje 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.
  14. 14. Adaptación Paisaje adaptativoComo explicar movimiento a tráves del paisaje: Shifting-balance theoryUn 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 génicasfavorable (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 alcanzannuevos 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.
  15. 15. Adaptación Paisaje adaptativo agujereadosUna 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 viableEl paisaje no está correlacionadoPredición:Cuando la dimensión L (número de alelos o rasgos) del paisaje es muy elevada, se generan cluster ogrupos de poblaciones de fitness alto conectadas entre sí y rodeando a grupos de poblaciones de fitnessmuy bajo.Estos cluster dependen de p.p disminuye cuando aumenta L (p=1/L), por lo que aumentando la dimensionalidad aumentamos laprobabilidad de encontrar crestas entre clusters de poblaciones con alto fitness S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
  16. 16. Adaptación Paisaje adaptativo agujereadosGenotypo 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.
  17. 17. AdaptaciónPaisaje adaptativo agujereados T. Dobzhansky 1937. Genetics and the origin of species. Columbia UP. S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
  18. 18. Selección NaturalPaisaje adaptativo agujereados S. Gavrilets 2004. Fitness landscape and the origin of species. Princeton.
  19. 19. AdaptaciónMétodos de estudios de las adaptaciones
  20. 20. AdaptaciónMétodos de estudios de las adaptaciones
  21. 21. AdaptaciónMétodos de estudios de las adaptaciones 1) Argumento de diseño 2) Modelos de optimización 3) Manipulaciones fenotípicas 4) Comparaciones interespecíficas y análisis comparado
  22. 22. AdaptaciónArgumento de diseño
  23. 23. AdaptaciónModelos 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).
  24. 24. AdaptaciónModelos de optimización
  25. 25. AdaptaciónManipulaciones fenotípicas S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
  26. 26. AdaptaciónManipulaciones fenotípicas S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
  27. 27. AdaptaciónAnálisis comparado S. Freeman y J. C. Herron 2004. Evolutionary Analysis
  28. 28. AdaptaciónAnálisis 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. 29. AdaptaciónAnálisis comparado: “The Phylogenetic comparative method” P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
  30. 30. AdaptaciónAnálisis comparado: “The Phylogenetic comparative method” P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
  31. 31. AdaptaciónAnálisis comparado: “The Phylogenetic comparative method” P. Harvey y J. M. Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology
  32. 32. Selección Natural

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