Transcript PROBLACS TEÓRICO 2013

Teórico 8/04/13
PENSANDO
EVOLUTIVAMENTE…

Poblaciones. Evolución, selección,
adaptación, coevolución. Interacciones
entre poblaciones. Herbivoría. Selección
de dieta. Pastoreo mixto. Comunidades
[email protected]
POBLACION
Conjuntos de individuos de una misma
especie con posibilidad de reproducirse
entre sí cohabitantes en tiempo y espacio.
Características de las
poblaciones
cantitad
Organización social
D
E
N
S
I
D
A
D
Distribución y
disposición
espacial
Variabilidad genética
AFECTAN LA DENSIDAD DE
UNA POBLACIÓN
natalidad
mortalidad
inmigración
emigración
Pensando evolutivamente.
Las poblaciones en el tiempo,
Adaptaciones + Ambiente +
limitación de recursos
EVOLUCION


Evolución: constituye una serie de transformaciones parciales o
completas e irreversibles de la composición genética de las
poblaciones, basadas principalmente en interacciones con el
ambiente.
Consiste principalmente en radiaciones adaptativas a nuevos
ambientes, ajustes a cambios ambientales que se producen en un
hábitat determinado y el origen de nuevas formas de explotar
hábitats ya existentes.
DISTRIBUCION y DISPOSICIÓN
ESPACIAL
Depende de las interacciones inter
e intrapoblacionales



Al azar
Uniforme
Agrupada
+ +
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Organización social


Monogamos
Poligámicos – Poligínicos, Poliándricos
LA POBLACION EN EL TIEMPO
R y K estrategas
LA POBLACION EN EL TIEMPO



CAPACIDAD DE CARGA
COSECHA DEL EXCEDENTE
COSECHA SUSTENTABLE
N° individuos
Fase estable
K
¿EXCEDENTE?
K/2
Fase logarítmica
Fase lenta
Tiempo
Selección natural:
ahora y millones de años…
Proceso en el que factores ambientales
favorecen la reproducción diferencial de
ciertos alelos o combinaciones genéticas
sobre otras de la población.
Selección Natural _______________
los organismos tienen la capacidad de reproducirse
e incrementar en número

variaciones fenotípicas en los organismos permiten
hacer un uso diferencial del recurso.



dichas características fenotípicas son heredables
limitaciones en calidad y cantidad de recurso

Acervo genético: pool genético diverso:
Posibilidad de respuesta ante un ambiente
cambiante

Una población homogénea es
potencialmente vulnerable frente a un
cambio ambiental, es una población con
menos posibilidades de respuesta.
Cuello de botella
No hay genes buenos o
malos “per se” sino que
esos genes serán mejores o
peores para un cierto
ambiente permitiendo que
un individuo este mejor o
peor adaptado a cierta
situación.
A escala poblacional en un
ambiente que puede
cambiar lo mejor es tener
alternativas o diversidad



Por más que una especie no haya desaparecido
y se mantenga alguna de sus poblaciones, la
diversidad genética será tanto menor cuantas
menos poblaciones sobrevivan.
Cada población puede tener alelos ligeramente
diferentes que en su conjunto aportan a la
diversidad genética de la especie.
Coevolución - Sitios de Vavlov.
ASPECTOS GENERALES
Pastizal pampeano escasamente representado en el Sistema de Áreas Naturales
Protegidas, bajo el marco de la Ley 10.907 de Parques y Reservas Naturales.
0,03 % (Bertonatti)
Avance agrícola en antiguas zonas ganaderas
 En 2007 ya quedaba menos del 30% de hábitas de pastizales naturales (pasturas y
pastizales nativos )
Instituto Multidisciplinarios sobre ecosistemas y desarrollo sustentable. UNICEN – 2011. Landsat 2007- ENVI 5.0
Adaptación
Cualidad o característica morfológica, fisiológica o
comportamental genéticamente determinada que aumenta la
eficacia darwiniana o fitness (supervivencia o reproducción) de
un individuo en un ambiente particular.
ADAPTACION

Ajuste entre organismo y su ambiente. Es
a largo plazo….
OTROS CONCEPTOS RELACIONADOS
A POBLACIONES



Eficiencia biológica: capacidad de mantenerse en un
ambiente y reproducirse
Gradiente: variación del ambiente en determinada
característica (ej. Temperatura, humedad, altura sobre el
nivel del mar, fertilidad del suelo, etc)
Nicho: rangos de gradientes en los que sobrevive una
especie (ej. Una planta crece en temperaturas promedio
de 5 y 15 ºc, humedad de 50 -70 %, altitud entre 30 y
100 metros sobre el nivel del mar y en suelos alcalinos (Ph
8-8.5)
Evolucionaron en un ambiente
templado, con ciclos de agua,
fuego y pastoreo. Lluvia y
Sequias.
Coexistencia de especies gramíneas con metabolismo C3 y C4

En primavera prevalecen las especies de los géneros
Poa, Bromus, Stipa, Briza y Piptochaetium entre otras.

En verano las gramíneas dominantes pertenecen
generalmente a los géneros Paspalum, Panicum,
Bothriochloa, Digitaria y Setaria




Los tejidos vegetales tienen grandes
espacios vacíos que llenan con aire.
Este aire puede circular por los órganos,
aún los que están sumergidos.
Tallos y hojas se alargan por sobre el
agua.
Las plantas nativas toleran mejor la
inundación y aún aumentar su biomasa.


Bacterias utilizan el O2 y liberan el N2 en
forma atmosférica (o amonio) en vez de
fijarlo al suelo
Plantas nativas, como adaptación
fisiológica, toman el amonio del suelo
inundado en vez de NO2




Cobertura total del suelo no disminuye.
Especies invasoras desaparecen.
Pastizal vuelve a las condiciones previas al
pastoreo (se limpia el campo)
Aumenta notablemente el valor forrajero.
SELECCION
Proceso por el cual se genera una
reproducción diferencial de ciertos
individuos dentro de la población. Es decir
unos se reproducen más que otros (no es,
necesariamente, la supervivencia del más
apto)
Selección dirigida
Es una toma de decisión del hombre
relacionada a los animales que quedarán
como reproductores y los que se
eliminarán. Responden a objetivos
preestablecidos.
ACLIMATACION
Es la alteración a corto plazo de los óptimos
fisiológico. No está dada genéticamente.
El ganado bovino Criollo
Tiene un proceso de adaptación de 500 años
INTERACCIONES ENTRE
POBLACIONES
CompeTencia
Neutra
Lismo
Mutua
Lismo
Protocooper
ación
Preda
ción
Parasitismo
Comen
Salismo
Amensa
lismo
ESP A
-
0
+
+
+
+
+
-
ESP B
-
0
+
+
-
-
0
0
Ejemplos de interacciones




Parasitismo: Strongylus vulgaris – equino. coevolución
Mutualismo: Fijación del nitrógeno por Rhizobium sp.
(bacterias) y plantas leguminosas
Comensalismo: escarabajos estercoleros - otros
invertebrados, hongos y bacterias
Otros ejemplos de importancia productiva son la
competencia entre plantas y herbívoros y la herbivoría,
relación entre animales y plantas considerada como
una forma de predación parcial
HERBIVORIA
La herbivoria (relación planta-animal) es considerada una
forma de predación.
Hay tres puntos importantes relacionados con la herbivoria



MECANISMOS DE DEFENSAS DE LAS PLANTAS
ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO DE
PASTOREO
SELECCION DE DIETA: la forma en que el animal selecciona su
alimento.
MECANISMOS MORFOLÓGICOS DE
DEFENSAS DE LAS PLANTAS
Tienden a evitar el pastoreo (reducen la probabilidad de ser consumidas)
Características morfológicas: accesibilidad a los tejidos: ángulo del macollo,
longitud y ángulo de la hoja, relación hoja/tallo, relación tallos
vegetativos- tallos reproductivos

Defensas físicas: espinas.

Características de la epidermis : pubescencias, ceras, silificación .

Anatomía foliar: fuerza de tensión de la hoja, haces vasculares.

Asociaciones entre especies: unas se benefician de defensas de otras.
MECANISMOS QUÍMICOS DE
DEFENSAS DE LAS PLANTAS
Compuestos bioquímicos:

Cuantitativos: taninos, deprimen la digestión. Sílice: efecto
antiherbivoría en insectos y pequeños herbívoros; desgaste
dentario y urolitiasis en grandes herbívoros; favorece la estructura
erecta de las plantas; es mayor en poblaciones de gramíneas con
larga historia de pastoreo; es mayor en aquellas plantas defoliadas
respecto a las no defoliadas dentro de una misma población.

Cualitativos: toxinas: alcaloides, glucósidos cianogénicos,
fenólicos.
MECANISMOS DE DEFENSAS DE
LAS PLANTAS
Tienden a tolerar el pastoreo ( incrementan el crecimiento después de
la defoliación):



características morfológicas y fisiológicas:
asignación de carbohidratos para crecimiento
crecimiento compensatorio.
COEVOLUCION
Evolución conjunta de dos (o más) taxones
que tienen relaciones ecológicas estrechas
pero no intercambian genes y en los que
las presiones selectivas operan para hacer
que parte de su evolución dependa de su
interacción con el otro.
ECOLOGIA NUTRICIONAL Y
COMPORTAMIENTO DE PASTOREO
Tamaño de la boca


Boca grande: baja selectividad y consumo
masivo de gramíneas (bovinos).
Boca chica: mayor selectividad: cabra,
oveja, cérvidos.
Presencia de pre-estómagos

En general los rumiantes digieren más la
celulosa que los no rumiantes.
ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO DE
PASTOREO: tamaño corporal
Si el animal es grande depende de comer grandes
cantidades de baja calidad; si es chico, al revés.


el ovino: es eficiente digiriendo cantidades relativamente altas de
relativamente baja calidad. A pesar de pesar unos 50 kg y tener alta
selectividad consume muchas gramíneas que puede digerir gracias a
una tasa de pasaje digestiva baja. Excepciones: el alce: es grande
pero consume plantas acuáticas de alto valor y disponibles en altas
cantidades.
El tamaño corporal que se considera crítico para tener una buena
capacidad de digestión de la celulosa son 100 kg. Esta sería la
razón por la cual el avestruz digiere un buen porcentaje (30%) ya
que pesa alrededor de 100 kg y el ñandú no lo hace pesando
alrededor de 28 kg.
Relación entre el volumen ruminoreticular: peso corporal

Los rumiantes de poco volumen corporal necesitan ser
más selectivos por lo que dependen menos de rumen
De alguna manera se aproximan, fisiológica y anatómicamente, a los no
rumiantes. En general esta relación es de 0.10 en estas especies (cérvidos
por ejemplo) y de 0.25 en rumiantes consumidores de altas proporciones de
celulosa.
¿Cuáles son sus comportamientos de
pastoreo?

Pensando en millones…
COMP. BOT. DE LAS DIETAS
Comportamiento de pastoreo.
Pastoreo multiespecífico
GRAMINOIDES
GRAMINEAS PRIMAV.-ESTIV
GRAMINEAS ESTIVALES
GRAMINEAS INVERNALES
DICOTILEDONEAS LEGUM.
DICOTILEDONEAS NO LEGUM.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
1
2
ÑANDU
1
OVINO
2
1
BOVINO
2
Estudio y manejo de poblaciones:
características que permiten medirlas
Características
Rodeo de bovinos de
carne
Especie silvestre
Cantidad
Se cuentan
Se estima la densidad
Sexo
Se cuenta
Se estima la proporción
Cantidad por categoría
Se cuentan toros y
vacas, vaq. Terneros
Indices
Preñez, destete
Mortalidad anual
Se conoce contando o
encontrando al animal
Se estiman : adulto,
subadulto, juvenil
Fecundidad Supervivencia por edad Se estima por categoría
en función a cuántos hay
en cada una
BIODIVERSIDAD
Dos factores que la afectan en
los que tenemos un rol clave
como veterinarios:
 Pérdida
de hábitat
 Invasiones
biológicas
Oportunistas e INVASIONES
BIOLÓGICAS
Lecturas relacionadas en
http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Areas/Ecologia%20Animal/EcologiaAnimal_ClasesTeoricas.html
Introducciones voluntarias





Especies para
agricultura y plantas
ornamentales.
Especies forestales.
Agentes de control
biológico.
Animales para
criaderos y cotos de
caza.
Mascotas.
Las características “deseadas” en una
especie exótica suelen encerrar la clave
de su capacidad de invasión
PINOS
ZARZAMORAS
Regla del 10:
INTRODUCIDO 100
ESTABLECIDO
INVASOR

Establecimiento

Colonización masiva
10
1
CONEJOS Y CASTORES
Veinticinco parejas
de castores
introducidas en
Tierra del Fuego
(Argentina) en
noviembre de
1946. Actualmente
la especie ocupa
20.000 km2, 53
cuencas y 91% de
los arroyos.
Otra vez, evolución…
Si esto determina un
paisaje por millones
de años, es necesario
pensar en el impacto
de introducciones
biológicas y los tipos
de producción,
tratando de relacionar
esto con la eficiencia
energética de los
sistemas propuestos.
CHLAMYDOPHILA PSITTACI INFECTIONS IN HYACINTH MACAWS
(ANODORHYNCHU HYACINTHINUS) CONFISCATED IN BRAZIL
El 65,4% de los guacamayos fueron positivas. Las aves con infecciones subclínicas pueden arrojar
clamidias intermitente durante largos períodos de tiempo, lo que contribuye a la difusión del agente. El
comercio mundial es uno de los motores más importantes de la aparición de enfermedades. El alto
porcentaje de muestras positivas en este estudio hace hincapié en el riesgo potencial de que el
comercio ilegal de aves silvestres representa para la salud humana y animal. 102 casos de psitacosis en
San petersburgo durante 2012.
COMUNIDADES
Agrupación de
poblaciones de
especies que se
presentan juntas
en el espacio y
el tiempo e
interactúan
entre sí