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PROCESOS DE EXTINCIÓN DE ESPECIES

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PROCESOS DE EXTINCIÓN DE ESPECIES. TEMAS A TOCAR…. Causas de extinción poblacional ¿Qué contribuye al riesgo de extinción? Especiación y Extinción como procesos naturales ¿Cuántas especies hay? Impactos humanos Donde se concentran las extinciones Situación en Uruguay.

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TEMAS A TOCAR…

  • Causas de extinción poblacional
  • ¿Qué contribuye al riesgo de extinción?
  • Especiación y Extinción como procesos naturales
  • ¿Cuántas especies hay?
  • Impactos humanos
  • Donde se concentran las extinciones
  • Situación en Uruguay
causas de extinci n poblacional
Causas de extinción poblacional

1. Pérdida de variabilidad genética

2. Estocasticidad demográfica

3. Estocasticidad ambiental y catástrofes.

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Selección Natural

(ventaja evolutiva de ciertos genes)

Variación genética

Deriva génica

(frecuencia génica de una población determinada por azar)

1. PÉRDIDA DE DIVERSIDAD GENÉTICA

► cantidad total de información y variación genética que existe dentro de cada especie.

Los genes (Unidades de almacenamiento de información)- son heredables y materia prima de la selección natural.

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Deriva génica

Causas de extinción

Agentes del cambio evolutivo

Introduce nuevos alelos

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Causas de extinción

IMPORTANCIA DE LA DIVERSIDAD GENÉTICA

¿Porqué mantener ≠ versiones del mismo gen?

1. Potencial evolutivo

Spp con + diversidad están mejor equipadas para evolucionar en respuesta a cambios en ambiente.

(La presencia de alelos raros confiere ventajas ante cambios)

Necesario variabilidad para la acción de la selección natural.

2. Pérdida de fitness

Poblaciones con baja diversidad experimentan problemas aunque el ambiente sea constante (baja fertilidad, alta mortalidad de crías, etc). Zoos

Mayor probabilidad de perder fitness por la expresión de genes deletéreos en individuos homocigotos.

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Causas de extinción

¿Porqué pobl genéticamente uniformes tienen bajo fitness?

1. Homocigocidad: puede llevar a la expresión de genes deletéreos o letales.

Endogamia  reduce heterocigocidad

2. Individuos homocigotos suelen ser menos aptos.

(- resistentes a enfermedades, crecimiento lento, <supervivencia).

3. < heterocigocidad <variabilidad genética entre descendencia menor probabilidad de supervivencia de algunos.

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Causas de extinción

  • 3. Valor utilitario
  • Ofrece a criadores + variedades con características deseables (resistencia a enfermedades, estética, productividad, etc.)
  • Permite al hombre actuar como agente de selección de formas de la misma especie: perros, maíz, etc.
  • Permite que la misma spp crezca en muchos ambientes con diferentes características.

- Estratégico para la conservación de una spp porque provee justificación para protegerla en todo su rango geográfico.

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10.000 ind

tiempo

1.000 ind

PROCESOS QUE DISMINUYEN LA DIVERSIDAD GENÉTICA

  • Cuellos de botella
  • Reducción de la diversidad original
  • Se mantiene una pequeña muestra del pool original
  • Muestra no representativa del total (perdida de alelos)

2. Deriva génica. Pérdida de alelos x azar.

Ocurre en poblaciones pequeñas, x que cada generación retiene solo una porción del pool génico de la generación anterior.

Cuanto menos frecuente un alelo, + probable que se pierda en la generación progenie.

3. Endogamia

Reproducción entre 2 individuos relacionados (comparten copias idénticas de sus genes).

Problema en poblaciones en cautiverio.

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♀ ♀ ♀ ♀

♀>♂

Grupo social- Efecto Alee

etc.

Posibilidades:

Causas de extinción

2. INCERTIDUMBRE DEMOGRÁFICA

Variaciones al azar del éxito reproductivo o supervivencia de individuos

Nacimientos ♂ ó ♀, o nro que mueren o reproducen.

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Causas de extinción

3. INCERTIDUMBRE AMBIENTAL

Cambios impredecibles en factores ambientales: calidad del hábitat, nutrientes, agua, cobertura, contaminantes o relaciones con otras spp (presas, competidores)

- “desastres” (inundaciones, tormentas o sequías de gran magnitud). Discretas, efecto irregular.

Incertidumbre espacial

La dinámica de los diferentes parches tendrá efectos en la probabilidad de extinción de la metapoblación.

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Causas de extinción

  • Paradigmas en el proceso de extinción:
  • Reducción poblacional:
  • disminución independiente del tamaño pobl., ocasionada por factores externos
  • 2) Poblaciones pequeñas:
  • causada por efectos intrínsecos de tamaño pobl muy pequeño que afectan la viabilidad de la población. Eventos demográficos, genéticos y variabilidad ambiental.
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¿QUÉ CONTRIBUYE AL RIESGO DE EXTINCIÓN?

¿PORQUÉ ALGUNAS ESPECIES SON MÁS VULNERABLES A LA EXTINCIÓN? 

porque son spp. raras

  • RESTRINGIDAS A UN TIPO DE HABITAT RARO
  • (han evolucionado características especiales)
  • LIMITADAS GEOGRÁFICAMENTE
  • (confinados por barreras)
  • BAJAS DENSIDADES(gran tamaño corporal, o recurso necesario es escaso y disperso).

Gusano bellota en grava de conchas

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Vulnerabilidad a la extinción

  • Gran tamaño
  • Bajo potencial reproductivo: baja tasa intrínseca de crecimiento,
  • maduración tardía, pocas crías
  • > área de acción
  • + alimento
  • Baja densidad poblacional
  • 2) Alto en cadena trófica
  • Amplificación de problemas de productividad
  • Concentración de contaminantes tóxicos

3) Restricción de rango

Pocas poblaciones

Vulnerable a disturbios

Aislamiento.

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4) Nicho especializado

Hábitat, alimento, sitio de cría vulnerables al cambio

5) Migraciones

Muchas vulnerabilidades (hábitats, barreras)

6) Alto valor económico(sobreexplotación o regulación ineficiente)

7) Baja tasa de dispersión

8) Escasa variabilidad genética

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Pinzones de Darwin en Islas Galápagos

Semillas del suelo

Flores y frutos

Escarabajos en árboles

Insectos

Hojas y semillas

ESPECIACIÓN

RADIACIÓN ADAPTATIVA

ISLAS: menos spp, son diferentes, antepasado logró llegar, alta tasa de cambio evolutivo, aislamiento reproductivo con población del continente  evolución: ajuste entre organismos y ambiente.

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Especiación geográfica (alopátrica)

Divergencia de subpoblaciones con separación geográfica, que interrumpe el flujo génico.

  • Spp en amplio rango geográfico
  • Diferenciación en 2 subpoblaciones
  • Subpobl genéticamente aisladas
  • 4a. Encuentro tras evolución en aislamiento, pero no hibridizan
  • 4b. Se convierten en 2 spp o producen híbridos de bajo fitness

Ej. Istmo de Panamá se cerró hace 3 MA.

Filogenia de camarones (Altheus) a ambos lados:

Pares de spp hermanas a cada lado

Expto de cortejo: poca afinidad para reproducirse en spp con > divergencia genética

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Especiación simpátrida

Divergencia sin separación geográfica, por aparición de mecanismos de aislamiento:

ecológico (hábitats ≠), etológico,

sexual (órganos reproductivos o gametos),

genético (cambios cromosómicos  infertilidad o inviabilidad de híbridos)

Ejemplo- cráter volcánico del lago Barombi en Camerún (pequeño y ecológicamente homogéneo).

Habitan 11 spp de peces Cíclidos cercanamente relacionados. Una spp ancestral habría colonizado el cráter y especiaron subsecuentemente muchas veces.

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EXTINCIÓN: desaparición de la última población local

EXTINCIÓN EN LA NATURALEZA (SALVAJE)

EXTINCIÓN LOCAL

EXTINCIÓN ECOLÓGICA

cu ntas especies hay

La escala del problema…

¿Cuántas especies hay?
  • ~2 millones identificadas y clasificadas
  • ~ 99% ya extintas. Duración: 1-10 millones de años
  • Estimaciones:
  • Proyecciones basadas en tasa de descubrimiento  6-7 millones
  • Extrapolación basada en tamaño/abundancia  10 millones
  • Extrapolación basada en especificidad ecológica  30 millones

¿??

Tasa anual de extinción: + 10.000 spp/año (Wilson 1988)

Principalmente insectos tropicales

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Especies conocidas de diferentes grupos taxonómicos

Total descritas: 1.642.189

Nro. amenazadas: 16.928 (38% de las evaluadas)

Grupo Identificadas Total estimado % identificadas

Mamíferos 5.488 90-95

Reptiles 8.734 13644-13800

Anfibios 6.347

Aves 9.990 9.000-9.224 94-100

Peces 30.700 22.000-23.000 83-95

Plantas 298.506 443.644-526.024 67-90

Invertebrados 1.232.384 4.400.000-33.000.000 3-27

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Arrecifes de coral en Indo-Pacífico.

Listado como Vulnerable

Anfibios en crisis!

366 spp nuevas en Libro Rojo 2008.

1,983 species (32%) Amenazadas o Extintas.

Caballo salvaje (Equus ferus) pasó de Extincto (1996) a En peligro crítico

Black-footed Ferret (Mustela nigripes) pasó de Extincto a En peligro crítico

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EXTINCIONES HISTÓRICAS

En 600 MA: 20 episodios de extinción masiva

Final de la era Paleozoica (225 MA), y

final del Cretácico (era Mesozoica) 65 MA.

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Grandes mamíferos y aves

17% Reptiles (dinosaurios),muchas spp marinas

23% Flias animales (reptiles, moluscos)

54% Flias animales (95% spp marinas, árboles, anfibios, trilobites)

19% Flias animales

25% Flias animales

Cuaternario

0.01 MA

Terciario

65 MA

Asteroide

Cretácico

Jurásico

Triasico

180 MA

250 MA

Cambio global (bolido)

Pérmico

Carbonífero

345 MA

Devónico

Silúrico

Ordovísico

Cambio global

500 MA

Calentamiento abrupto global

Cámbrico

Nro de grupos

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En la historia de la Tierra han vivido 500 millones de especies; las que existen en la actualidad representan apenas el 2%

el resto ha desaparecido o evolucionado hacia nuevas especies.

impactos humanos
IMPACTOS HUMANOS

HOMBRE: aceleración del proceso por aumento de población y consumo de recursos.

Desde 1800 la tasa de extinción es 50 VECES MAYOR que el ritmo natural

Más importante que la tasa de especiación!

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¿ PORQUÉ ALGUNAS SPP. SON + SENSIBLES A AMENAZAS POR EL HOMBRE?

  • SOLAPAMIENTO DE HABITAT (suelos fértiles, climas benignos, ríos)
  • ESCASA ATENCIÓN (O PERSECUCIÓN) (murciélagos, arañas)
  • AMPLIOS REQUERIMIENTOS DE HOME-RANGE
  • ADAPTABILIDAD Y RESILIENCIA LIMITADAS (capacidad reproductiva o dispersión limitada, restricción de hábitat)
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Factores responsables de extinciones antropogénicas

  • Destrucción, alteración y fragmentación de hábitat
  • Avance de ganadería, carreteras, tala de bosques
  • Destrucción de la selva tropical
  • Prácticas agrícolas- pesticidas, monocultivos
  • Sobreexplotación de recursos naturales
  • Caza y pesca desmedida
  • Contaminación
  • Residuos domésticos,
  • industrias, agroquímicos
  • Invasiones biológicas

cambios ambientales rápidos que nopueden ser superados por los procesos compensatorios normales de una spp (migración y evolución).

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Responsables de extinciones de Vertebrados

En Latinoamérica: deforestación, explotación maderera, sobrepastoreo, alteración de humedales, obras hidráulicas, minería

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Extinciones desde 1600 al presente

Taxón Contin Isla Océano Total % taxón extinto

Mamíferos 30 51 4 85 2.1

Aves 21 92 0 113 1.3

Reptiles 1 20 0 21 0.3

Anfibios 2 0 0 2 0.05

Peces 22 1 0 23 0.1

Inverteb 49 48 1 98 0.01

Plantas c/flor 245 139 0 384 0.2

¿DÓNDE?

IMPACTOS HUMANOS

ISLAS

TIERRA

RIOS-AGUA DULCE

ZONA COSTERA

OCÉANO

>

<

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Estructura Poblacional - METAPOBLACIONES

“Población de poblaciones”

Parches de hábitat que contienen diferentes poblaciones de una spp.

Eventual dispersión de individuos a otro parche

Tipos de subpoblaciones: fuente y sumidero

Tipos de procesos: colonizaciones y extinciones.

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Turnover

Subpoblaciones persistentes en el tiempo: “core”

no persistentes: “satélites”

Fuente

Sumidero

satélites

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CONSECUENCIAS DE LAS EXTINCIONES

  • Reorganización del ecosistema
  • Aumentos, disminuciones de otras spp.
  • Extinción de otras spp.
  • Pérdidas económicas
  • Aumento de spp plagas
  • Aumento transmisión de enfermedades
  • Invasión de especies
  • Pérdida de diversidad genética
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Desaparición de una planta

  • Extinción de un depredador tope
  • Extinción de 1 de varias plantas
  • Extinción de depredador tope

Extinciones en cascada “efecto dominó”

Efecto sobre comunidad o escosistema

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EJEMPLO CLÁSICO: El pájaro dodo

Raphus cucullatus

Habitaba en la isla Mauricio (Océano Indico), desde 1600

Vistos x última vez en 1680

Victima del hombre: carne, fácil caza, predación de huevos x animales domésticos, pérdida de bosques.

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Y POR CASA COMO ANDAMOS?...

TAXA EN PELIGRO DE EXTINCIÓN (Libro Rojo, UICN)

13 spp Mamíferos*, 26 spp Aves

12 spp Reptiles*, 11 spp Anfibios*

22 spp Peces, 0 spp Molusco

1 invert, 1 spp planta

*Achaval y Olmos, 2007; Achaval et al. 2007

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AVES

Guacamayo azul Anodorhynchus glaucus

Chorlo polar Numenius borealis

EXTINCIONES EN URUGUAY

MAMÍFEROS

Puma Felis concolor cabrerae

Jaguar Panthera onca palustris

Ciervo de los pantanos Blastocerus dichotomus

Pecarí de collar Pecari tajacu

Oso hormiguero grande Myrmecophaga t. tridactyla

Lobo grande de río Ptenonura brasiliensis paraguensis