El origen de las especies
• Especie
• Evolución: Especiación
– Mecanismos de aislamiento reproductivo
• Precigóticos
• Postcigóticos
– Mecanismos de especiación
• Especiación por divergencia
• Especiación instantánea
• Las bases genéticas de la especiación
¿Cómo es posible que descendientes de
antepasados comunes sean tan diferentes?
¿Cómo
evolucionan en tantas formas, colores, tamaños?
¿Cómo puede un animal dar lugar a otra especie completamente nueva?
Especie
• Son grupos de poblaciones
naturales que se aparean entre
ellas y que están
reproductivamente aisladas
respecto a otros grupos ( Ernst
Mayr).
Pinzones de Galápagos
De que modo dos especies similares pueden
mantener su identidad si habitan en un mismo
territorio?
Mecanismos de aislamiento
reproductivo
• Barreras biológicas que previenen el
intercambio de genes entre dos o más
poblaciones:
• Precigóticas: previenen o reducen la
probabilidad de formar cigotos híbridos
• Postcigóticas: reducen la supervivencia o la
reproducción de organismos híbridos
Precigóticas
• Aislamiento
temporal: las parejas
potenciales tienen
diferentes picos de
actividad (diurna vs.
nocturna) o picos de
reproducción en
diferentes estaciones
del año.
Aislamiento temporal: tiempos de floración y
fructificación de especies simpátricas de
Miconia
Aislamiento por hábitat: las poblaciones son
simpátricas pero prefieren diferentes micro-hábitats
(mecanismo importante en plantas e insectos)
Aislamiento por Comportamiento: las parejas
potenciales se encuentran pero no se reproducen
debido a diferencias en rituales de apareamiento y/
o diferentes dinámicas de selección sexual.
Sistema Específico de
Reconocimiento de Pareja:
-Canciones de apareamiento del
grillo Chrysoperla plorabunda
SEÑALES VISUALES
(insectos, peces, aves)
•Patrones de color
(aves)
• Ornamentos (insectos,
aves, mamíferos)
• Feromonas (insectos)
•Autofertilización
(plantas)
Aislamiento Mecánico:
• Acoplamiento estructural
imperfecto entre los
órganos sexuales.
Mecanismo más
importante en plantas
que en animales
(acoplamiento entre
flores y polinizadores).
Postcigóticas
Inviabilidad del híbrido
Esterilidad del híbrido:
El huevo fecundado se
desarrolla en un adulto
sano, pero estéril.
Mecanismos de especiación
• Varios modelos explicación especiación
– Modo establecen las barreras al flujo génico
– Tiempo
– El papel de la selección natural
Especiación por divergencia Especiación instantánea
Especiación Alopátrica
También llamada especiación geográfica.
Consiste en la separación geográfica de poblaciones que
comparten un acervo genético común.
Pero que sometidas a diferentes condiciones ambientales, han
evolucionado independientemente hasta generar nuevas
especies.
Barreras geográficas
....especiación Alopátrica
La barrera puede ser geográfica o ecológica.
La separación entre poblaciones puede ser debida a migración, a
extinción de las poblaciones situadas en posiciones geográficas
intermedias, o mediada por sucesos geológicos.
Es el mecanismo de especiación más extendido entre los vertebrados.
Barreras ecológicas
Especiación Simpátrica
Se produce dentro de un mismo espacio geográfico.
No tiene barreras de aislamiento geográfico.
Esto implica que las nuevas poblaciones utilicen nichos ecológicos
diferentes pero dentro del intervalo de distribución de la
especie ancestral.
Ocurre en un mismo territorio y la barrera que la origina no es geográfica, sino
ecológica o etológica. Los individuos portadores de distintas variantes se
adaptan a distintos compartimientos ambientales y acumulan diferencias
genéticas que conducen a la aparición de MAR.
....especiación Simpátrica
El aislamiento reproductor en este proceso puede surgir
como consecuencia de la colonización y explotación de
nuevos hábitat por individuos genéticamente
diferenciados por mutaciones o que se alimenten de
distintos recursos , Ejemplo: ?
Si un grupo de insectos se cambia de planta huésped, no se reproducirán con otros
miembros de su especie que todavía vivan en su anterior planta huésped.
Las dos subpoblaciones pueden divergir y especiarse.
Los registros agrarios muestran que un linaje de la mosca de la manzana
Rhagolettis pomenella comenzó a infestar las manzanas en la década de
1860. Anteriormente sólo habían infestado las frutas del espino albar.
Investigadores han demostrado que dos razas de la Rhagolettis pomenella
se han aislado etológicamente.
Ejemplo con las
salamandras de
California..
Especiación instantánea o cuántica
• Aparece en forma súbita
• Cambio en pocos genes
• Es mucho más rápido, pueden establecerse en
decenas o centenas de generaciones
– Especiación peripátrica
– Especiación por poliploidia
Especiación peripátrica
• Puede ocurrir cuando un pequeño número de
individuos funda una nueva población
• Si el grupo es pequeño, puede tener una
configuración genética particular, diferente y no
representativa a la de la población original
• Tres situaciones pueden dar lugar a procesos de
especiación:
– Cuello de botella
– Población aislada por migración
– Poblaciones periféricas aisladas
Especiación peripátrica
Se transformarán en una nueva especie?
Especiación por poliploidía
• Cuando dos especies diploides diferentes se
cruzan entre si
– Si los cromosomas están tan diferenciados no
pueden reconocerse y aparearse durante meiosis
(inviabilidad o esterilidad)
• La dotación
cromosómica que
proviene de cada
especie puede
duplicarse como
resultado de la unión de
los dos gametos que no
han experimentado
reducción, cada
cromosoma se apareará
con su homólogo en
meiosis y se
restablecerá la fertilidad
Especiación por poliploidía
Las bases genéticas de la especiación
• Arquitectura genética del aislamiento
reproductivo
• Cuantos y cuales genes intervienen en la
especiación y cual es su modo de acción?
• Aislamiento reproductivo poscigótico
• Esterilidad o inviabilidad Controlada 1 locus
• La explicación mas simple para dar cuenta de
la inviabilidad o la esterilidad hibrida es que
este proceso este controlado por un único
locus.
• Es estéril o letal
• ¿Cómo una variante nueva, que en
heterocigosis es inviable o letal puede
aumentar su frecuencia en una población??
– La fijación de la nueva variante puede ocurrir en
un población pequeña donde el azar predomina
sobre la selección natural.
• Dobzhansky y Müller encontraron otra respuesta:
• Aislamiento poscigótico podría evolucionar si estuviera
controlado por dos o más genes que interactúan entre si.
• AABB Especie ancestral
– AaBB Población 1 aaBB
– AAbB Población 2 AAbb AaBb Hibrido
– La evolución del aislamiento reproductivo
poscigótico es causada probablemente por
interacciones entre múltiples genes.

Especiación biología general_2014

  • 1.
    El origen delas especies
  • 2.
    • Especie • Evolución:Especiación – Mecanismos de aislamiento reproductivo • Precigóticos • Postcigóticos – Mecanismos de especiación • Especiación por divergencia • Especiación instantánea • Las bases genéticas de la especiación
  • 4.
    ¿Cómo es posibleque descendientes de antepasados comunes sean tan diferentes?
  • 5.
    ¿Cómo evolucionan en tantasformas, colores, tamaños? ¿Cómo puede un animal dar lugar a otra especie completamente nueva?
  • 6.
    Especie • Son gruposde poblaciones naturales que se aparean entre ellas y que están reproductivamente aisladas respecto a otros grupos ( Ernst Mayr).
  • 7.
  • 15.
    De que mododos especies similares pueden mantener su identidad si habitan en un mismo territorio?
  • 16.
    Mecanismos de aislamiento reproductivo •Barreras biológicas que previenen el intercambio de genes entre dos o más poblaciones: • Precigóticas: previenen o reducen la probabilidad de formar cigotos híbridos • Postcigóticas: reducen la supervivencia o la reproducción de organismos híbridos
  • 17.
    Precigóticas • Aislamiento temporal: lasparejas potenciales tienen diferentes picos de actividad (diurna vs. nocturna) o picos de reproducción en diferentes estaciones del año.
  • 18.
    Aislamiento temporal: tiemposde floración y fructificación de especies simpátricas de Miconia
  • 19.
    Aislamiento por hábitat:las poblaciones son simpátricas pero prefieren diferentes micro-hábitats (mecanismo importante en plantas e insectos)
  • 20.
    Aislamiento por Comportamiento:las parejas potenciales se encuentran pero no se reproducen debido a diferencias en rituales de apareamiento y/ o diferentes dinámicas de selección sexual. Sistema Específico de Reconocimiento de Pareja: -Canciones de apareamiento del grillo Chrysoperla plorabunda
  • 21.
    SEÑALES VISUALES (insectos, peces,aves) •Patrones de color (aves) • Ornamentos (insectos, aves, mamíferos) • Feromonas (insectos) •Autofertilización (plantas)
  • 22.
    Aislamiento Mecánico: • Acoplamientoestructural imperfecto entre los órganos sexuales. Mecanismo más importante en plantas que en animales (acoplamiento entre flores y polinizadores).
  • 24.
    Postcigóticas Inviabilidad del híbrido Esterilidaddel híbrido: El huevo fecundado se desarrolla en un adulto sano, pero estéril.
  • 25.
    Mecanismos de especiación •Varios modelos explicación especiación – Modo establecen las barreras al flujo génico – Tiempo – El papel de la selección natural Especiación por divergencia Especiación instantánea
  • 26.
    Especiación Alopátrica También llamadaespeciación geográfica. Consiste en la separación geográfica de poblaciones que comparten un acervo genético común. Pero que sometidas a diferentes condiciones ambientales, han evolucionado independientemente hasta generar nuevas especies. Barreras geográficas
  • 27.
    ....especiación Alopátrica La barrerapuede ser geográfica o ecológica. La separación entre poblaciones puede ser debida a migración, a extinción de las poblaciones situadas en posiciones geográficas intermedias, o mediada por sucesos geológicos. Es el mecanismo de especiación más extendido entre los vertebrados. Barreras ecológicas
  • 29.
    Especiación Simpátrica Se producedentro de un mismo espacio geográfico. No tiene barreras de aislamiento geográfico. Esto implica que las nuevas poblaciones utilicen nichos ecológicos diferentes pero dentro del intervalo de distribución de la especie ancestral. Ocurre en un mismo territorio y la barrera que la origina no es geográfica, sino ecológica o etológica. Los individuos portadores de distintas variantes se adaptan a distintos compartimientos ambientales y acumulan diferencias genéticas que conducen a la aparición de MAR.
  • 30.
    ....especiación Simpátrica El aislamientoreproductor en este proceso puede surgir como consecuencia de la colonización y explotación de nuevos hábitat por individuos genéticamente diferenciados por mutaciones o que se alimenten de distintos recursos , Ejemplo: ?
  • 31.
    Si un grupode insectos se cambia de planta huésped, no se reproducirán con otros miembros de su especie que todavía vivan en su anterior planta huésped. Las dos subpoblaciones pueden divergir y especiarse. Los registros agrarios muestran que un linaje de la mosca de la manzana Rhagolettis pomenella comenzó a infestar las manzanas en la década de 1860. Anteriormente sólo habían infestado las frutas del espino albar. Investigadores han demostrado que dos razas de la Rhagolettis pomenella se han aislado etológicamente.
  • 32.
  • 34.
    Especiación instantánea ocuántica • Aparece en forma súbita • Cambio en pocos genes • Es mucho más rápido, pueden establecerse en decenas o centenas de generaciones – Especiación peripátrica – Especiación por poliploidia
  • 35.
    Especiación peripátrica • Puedeocurrir cuando un pequeño número de individuos funda una nueva población • Si el grupo es pequeño, puede tener una configuración genética particular, diferente y no representativa a la de la población original • Tres situaciones pueden dar lugar a procesos de especiación: – Cuello de botella – Población aislada por migración – Poblaciones periféricas aisladas
  • 36.
  • 37.
    Especiación por poliploidía •Cuando dos especies diploides diferentes se cruzan entre si – Si los cromosomas están tan diferenciados no pueden reconocerse y aparearse durante meiosis (inviabilidad o esterilidad)
  • 38.
    • La dotación cromosómicaque proviene de cada especie puede duplicarse como resultado de la unión de los dos gametos que no han experimentado reducción, cada cromosoma se apareará con su homólogo en meiosis y se restablecerá la fertilidad Especiación por poliploidía
  • 39.
    Las bases genéticasde la especiación • Arquitectura genética del aislamiento reproductivo • Cuantos y cuales genes intervienen en la especiación y cual es su modo de acción? • Aislamiento reproductivo poscigótico • Esterilidad o inviabilidad Controlada 1 locus
  • 40.
    • La explicaciónmas simple para dar cuenta de la inviabilidad o la esterilidad hibrida es que este proceso este controlado por un único locus. • Es estéril o letal
  • 41.
    • ¿Cómo unavariante nueva, que en heterocigosis es inviable o letal puede aumentar su frecuencia en una población?? – La fijación de la nueva variante puede ocurrir en un población pequeña donde el azar predomina sobre la selección natural.
  • 42.
    • Dobzhansky yMüller encontraron otra respuesta: • Aislamiento poscigótico podría evolucionar si estuviera controlado por dos o más genes que interactúan entre si. • AABB Especie ancestral – AaBB Población 1 aaBB – AAbB Población 2 AAbb AaBb Hibrido – La evolución del aislamiento reproductivo poscigótico es causada probablemente por interacciones entre múltiples genes.

Notas del editor

  • #4 Evolución: proceso que empezó hace miles de millones de años y que continua hasta la actualidad. La evolución nos dice como fue posible el desarrollo de una enorme diversidad de vida y como los protozoos primitivos pudieron dar lugar a los millones de especies diferentes que existen hoy.
  • #5 Evolución es la respuesta a una de nuestras interrogantes
  • #6 Existen alrededor de 10.900 especies de aves, Para entender ello necesitamos saber que es una especie?
  • #8 Caso particular de los pinzones de Galápagos Especiación
  • #9 -Cientos de años atrás un grupo de pinzones voló a las islas Galapagos probablemente por una gran tormenta
  • #10 -Sin presencia de predadores, y la diposicion de alimento
  • #11 Adaptación, desplazamiento rápido en todas las islas
  • #12 -Escases de alimento se fueron agrupando en nichos con un mismo alimento
  • #13 -Nichos formados de acuerdo al alimento que ingieren, los que no lo logran, recordando la clase de evolución por selección se adaptan o mueren, generando descendencia aquellos organismos que se adaptaron
  • #14 -En muchos casos, los grupos de organismos que se separan geográfica o ecológicamente de la población original y quedan aislados del resto pueden diferenciarse lo suficiente como para convertirse en una nueva especie ESPECIACIÓN. Ese proceso a ocurrido hace unos 3800 millones de años y a dado origen a la diversidad actual de organismos.
  • #16 -[Diagrama que indica la diferente época del año en que ocurre la maduración sexual en dos especies diferentes de ranas, lo que impide su eventual hibridación] -En insectos la morfología de sus genitales -Ave fragata el macho infla la bolsa de la garganta para atraer a la hembra y aparearse.
  • #19 -Miconia es un género botánico de plantas perteneciente a la familia Melastomataceae, especies sonarbustos y pequeños árboles de hasta 15 metros de altura. Se caracteriza por tener la haz verde oscura y el envés púrpura.
  • #39 Ej: lombrices caracoles, en su mayoria plantas con flor se han originado por poliploidia