Efectos de las condiciones

1. Efectos de las condiciones Corto plazo Sobre los Individuos Largo plazo Sobre la Especie Comportamiento Supervivencia Crecimiento Reproducción Cambios evolutivos Respuestas: migraciones, uso de refugios, crecimiento de pelos, estacionalidad del crecimiento y la reproducción

2. Hipótesis históricas acerca de la relación de los organismos con el medio El medio ambiente funciona como “molde” Si el ambiente no cambia, luego de una extinción masiva volverán a aparecer las mismas especies Las necesidades impuestas por el medio producen cambios heredables en los individuos Los individuos van adquiriendo características “útiles” para el medio en que viven, durante la ontogenia y a lo largo de generaciones El ambiente “selecciona” aquéllos individuos con las características más adecuadas A lo largo de generaciones va aumentando la proporción de individuos con características útiles

3. ¿CÓMO SE PRODUCEN LAS VARIACIONES A LARGO PLAZO? Teoría de la selección natural En una población no todos los individuos son iguales Las diferencias pueden causar diferente sobrevida, reproducción o crecimiento Predador

4. Al menos parte de las diferencias son heredables, tienen base genética Sobreviven y tienen más hijos los que tienen una característica que los de otra

5. A lo largo de las generaciones, si el ambiente no cambia, va aumentando la proporción de los que muestran mayor supervivencia y reproducción Aumenta la proporción de verdes claros

6. Fitness de un individuo o de un genotipo: Contribución relativa de descendientes a las futuras generaciones. Favorabilidad del ambiente: fitness promedio de los individuos que lo habitan B A Fitness de la especie verde > que Fitness de la especie negra en A Favorabilidad del Ambiente A > Favorabilidad del ambiente B

7. Interacción Ambiente- Organismos Selección natural Adaptaciones • Caracteres fenotípicos determinados genéticamente • Maximizan éxito reproductivo a largo plazo • Bajo las condiciones y recursos de ese ambiente

8. Ambientes semejantes tendrán presiones de selección semejantes: similares ADAPTACIONES Ambientes semejantes presentan formas de vida semejantes Evolución paralela: los organismos tienen un origen común, caracteres homólogos Evolución convergente: no son especies emparentadas, caracteres análogos Ejemplos. Adaptaciones a la vida aérea, acuática, a desiertos

9. Crasuláceas y Cactáceas

11. Direccionales Erráticos Cíclicos Los organismos, a través de la selección natural, muestran ajustes al medio en el que evolucionaron ¿Qué pasa si el ambiente cambia con el tiempo? Cambios Va Tiempo

12. Cambio direccional Temperatura Rango de tolerancia tiempo ¿Cómo persisten las especies? • Sus individuos tienen un rango de tolerancia que incluye el rango de variación de la temperatura • Los individuos presentan distintos grados de tolerancia y se seleccionan los que siguen la variación de temperatura

13. Especie, individuos Rango de tolerancia Especie Individuos Rango de tolerancia

14. Si el ambiente cambia continuamente los organismos tendrían que cambiar también Ambiente pasado Presión de selección Caracteres seleccionados Ambiente Actual No necesariamente se ajustan Abaptación: los organismos están adaptados a condiciones pasadas La hipótesis de la Reina Roja fue propuesta por Leigh Van Valen, dentro de su Ley de las Extinciones, en 1973

15. El principio de la reina Roja postula que el cambio continuo (adaptación continua) es necesario para mantener el fitness (en un máximo) que es relativo al ambiente que varía continuamente Alicia, que es tomada de la mano por la Reina para que corran juntas, se asombra mucho al ver que, aunque corre lo más rápido que puede, sus alrededores no parecen cambiar Alicia miró alrededor suyo con gran sorpresa. -Pero ¿cómo? ¡Si parece que hemos estado bajo este árbol todo el tiempo! ¡Todo está igual que antes! -¡Pues claro que sí! -convino la Reina-. Y, ¿cómo si no? -Bueno, lo que es en mi país -aclaró Alicia, jadeando aún bastante, cuando se corre tan rápido como lo hemos estado haciendo y durante algún tiempo, se suele llegar a alguna otra parte... -¡Un país bastante lento! -replicó la Reina-. Lo que es aquí, como ves, hace falta correr todo cuanto una pueda para permanecer en el mismo sitio. Si se quiere llegar a otra parte hay que correr por lo menos dos veces más rápido.Lewis Carrol, Alicia a través del espejo

16. Ejemplos de ajustes a condiciones pasadas: interacciones predador- presa o carrera armamentista Presión de selección Predador Presa Presión de selección

17. Ambiente cíclico Variable ambiental Respuesta de los individuos

18. Cambios erráticos Individuos, especie Des Rango de tolerancia Respuestas fenotípicas

19. G1 G2 G3 G4 G1 G2 • Cuando el ambiente cambia en el tiempo • Las especies persisten por su capacidad de adaptación si tienen variabilidad genética • Las especies persisten si sus respuestas son plásticas, y la expresión de los genotipos depende del ambiente F1 F2 F3 G1

20. A escala ecológica el ambiente puede ser Homogéneo: todos los puntos del espacio son similares en cuanto a las condiciones y recursos Heterogéneo: distintos puntos del espacio presentan distintas condiciones y recursos Constante: no cambia a lo largo del tiempo Variable: cambia a lo largo del tiempo Estas definiciones dependen de la escala

21. ¿¿¿Qué significa heterogéneo???

26. Tipos de respuestas poblacionales dependiendo de la heterogeneidad ambiental y la variabilidad temporal AMBIENTE Espacialmente homogéneo Constante: No cambia con el tiempo Genotipos y Fenotipos de la Población 1 Genotipo Todos los individuos son iguales 1 Fenotipo Presión de selección constante

27. AMBIENTE Es espacialmente variable Se mantiene con el tiempo Ecotipos y polimorfismos Plasticidad fenotípica Genotipo 1 Genotipo 2 Genotipo 3 Genotipo 4 Fenotipo 1 Fenotipo 2 Fenotipo 3 Fenotipo 4 Genotipo Norma de reacción

28. AMBIENTE Espacialmente heterogéneo Cambia con el tiempo Los descendientes probablemente no vivan bajo las mismas condiciones que los progenitores Fenotipo 1 Fenotipo 2 Fenotipo 3 Fenotipo 4 Según el ambiente Genotipo Plasticidad fenotípica Norma de reacción

29. ¿Cómo distingo distintos ecotipos o normas de reacción? Experiencias de Transplante Ecotipos

30. ¿Cómo distingo distintos ecotipos o normas de reacción? Experiencias de Transplante Plasticidad fenotípica

31. Respuestas de los organismos frente a condiciones adversas TOLERANCIA: el organismo se mantiene aunque no desarrolle todas sus funciones Coníferas del hemisferio norte. Reducen la fotosíntesis en invierno, pero no la suspenden del todo. Los mamíferos interrumpen la reproducción y su actividad. ESPECIALIZACIÓN: Existen adaptaciones particulares. bacterias termófilas peces de agua salada roedores de salinas Plantas de desiertos EVITAMIENTO: Los organismos evitan determinadas condiciones, a través de la migración, de pasar las etapas desfavorables en forma de semillas o formas de resistencia. Aves, plantas anuales

32. Respuestas adaptativas frente a condiciones extremas Funcionamiento de riñones Uso de agua metabólica Agua Fisiológicas Mecanismos contra corriente T· Grasa parda Hibernación y torpor

33. < S/V > S/V Sombra Luz Adaptaciones Morfológicas Pelaje Depósitos de grasa Forma corporal T· Tamaño corporal Tamaño extremidades Agua Forma de hojas Luz Tamaño de hojas

34. Respuestas comportamentales Comportamiento social Uso de cuevas Asolearse Movimientos Migraciones

35. Distribución en tiempo Intensidad Duración EFECTOS DE LAS CONDICIONES Dependen Del organismo No es lo mismo un día frío que una semana continua. No son lo mismo dos horas diarias de frío, que 20 horas de frío ¿Por qué? Generan respuestas que tienen un costo Generan respuestas que pueden ayudar a sobrevivir

36. Aclimatización: cambios metabólicos asociados a la variación en las condiciones del medio Ejemplo: respuesta a condiciones de altura, con baja presión de oxígeno: mayor número de glóbulos rojos. Aclimatación: cambios metabólicos asociados a las variaciones en las condiciones del medio en laboratorio Ejemplo: aclimatación de plantas en invernaderos, insectos en laboratorios de cría

37. El rango de tolerancia puede cambiar de acuerdo a las condiciones a las que estuvo sometido un individuo Si se somete a un individuo a temperaturas cada vez más bajas en forma gradual, puede desplazar su respuesta hacia la parte inferior de la escala. Aclimatado a 25 ·C Aclimatado a 15 ·C Desenvolvimiento 0 15 25 35 temperatura

38. desenvolvimiento Especie A Especie B Intensidad de la condición Las condiciones pueden actuar como ESTÍMULO o INDICADORES de cambios que se avecinan en el ambiente. Acortamiento de días Migración de aves Germinación de plantas Lluvias Las condiciones pueden afectar las relaciones entre individuos: si un individuo se encuentra en su óptimo, va a tener ventaja sobre otro que esté en el límite de su rango de tolerancia

39. La temperatura como condición De acuerdo a la capacidad de generar calor los organismos pueden ser: Ectotermos • Dependen de fuentes externas de calor. • Pueden controlar su temperatura corporal hasta cierto límite, por rasgos comportamentales: • tomar sol o buscar la sombra • mantenerse activos • usar cuevas • Presentar estacionalidad en el ciclo • Ejemplos: peces, reptiles, anfibios, insectos

40. Endotermos • Tienen la capacidad de generar calor dentro del propio cuerpo • Logran mantener una temperatura corporal constante independientemente del ambiente • Mamíferos, aves

41. De acuerdo al grado de variación de la temperatura Poiquilotermos: su temperatura varía con la del ambiente Homeotermos: mantienen su temperatura corporal constante

42. Respuesta metabólica frente a la temperatura Ectotermos Tasa de desarrollo Consumo de O2 Temperatura Temperatura Grado- día: los ectotermos necesitan una combinación de tiempo y temperatura para su desarrollo Un saltamontes necesita para la eclosión de los huevos 17.5 días a 20 ° C, pero 5 días a 30 ° C

43. Endotermos Zona termoneutra Zona termoneutra

44. Efectos de temperaturas altas • desnaturalización de proteínas • desbalance de procesos (por ej. Respiración y fotosíntesis) • deshidratación • Efectos de temperaturas bajas • Muerte por cristalización del agua en el interior de las células. • Retraso en las funciones metabólicas • lesionesen las plantas, deshidratación

45. El conocimiento del efecto de las condiciones ambientales sobre distintos tipos de organismos ha permitido al hombre: • Definir tierras aptas para cultivo. • Manejar tiempos de producción. • Generar condiciones de cría o cultivo. • Elaborar mapas de riesgo de transmisión de enfermedades. • Dengue, Chagas, hantavirus