Tema 2- L'espècie (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Zoologia
Año del apunte 2016
Páginas 5
Fecha de subida 14/03/2016
Descargas 8
Subido por

Descripción

Professor Francesc Muñoz Muñoz

Vista previa del texto

TEMA  2  —  L’ESPÈCIE   L’espècie   és   la   classificació   biològica   més   bàsica.   Té   moltes   definicions,   és   difícil   trobar   un   concepte  únic  i  universal  i  identificar  totes  les  espècies.  La  controvèrsia  és  teòrica,  no  pràctica.   Plantegem   preguntes   com:   les   espècies   són   unitats   reals   de   la   natura?   O   són   construccions   que   hem  fet  els  humans?   CONCEPTES  D’ESPÈCIE   Concepte   tipològic:   (morfològic)   de   Linné   (fixista,   no   evolucionista).   Estudi   dels   éssers   vius   implica  una  necessitat  de  delimitar/  classificar.     Conjunt   d’individus   que   comparteixen   característiques   comunes   (bàsicament   físiques)   que   els   diferencien  de  la  resta  d’individus.     -­‐   -­‐   Holotip.   Un   o   dos   individus,   mascle   i   femella,   que   utilitzem   com   a   model   per   definir.   Els   altres  individus  es  consideren  variacions  de  l’holotip.   Paratip:  individus  que  formen  part  del  grup  de  l’holotip  però,  tot  i  que  ajuden  a  definir   l’espècie,   no   són   el   focus   de   les   observacions   (no  cal  saber  aquests  conceptes)   Concepte   fenètic:  (morfològic).  Aproximació  quantitativa,  classifica  organismes  segons  la  seva   similitud.   Es   calculen   les   “semblances”   i   “diferències”   i   es   diu   que,   si   la   distància   entre   dos   individus  és  menor  de  “x”,  es  tracta  d’una  espècie.  És  estadístic,  intenta  evitar  la  subjectivitat.  La   taxonomia  numèrica  mesura  la  variació  en  un  gran  nombre  de  caràcters.   ü   Manera  pràctica  de  definir  l’espècie,  directa  i  mitjançant  l’observació.   û   Difícil   diferenciació   (variació   contínua)   d’espècies   bessones,   críptiques   o   sinmòrfiques.   De   vegades   amb   les   eines   que   tenim   no   podem   diferenciar   espècies   mirant   només   l’aspecte  físic/morfològic.   EXEMPLE:   Els   insectes   són   hexàpodes,   però   hi   ha   unes   aranyes   que,   malgrat   no   tenir   6   potes   semblen   formigues.  Què  fan  amb  el  parell  de  potes  extra?  Unes  aranyes  fan  que  siguin  blanques,  així  es   veuen  menys.  Altres  aranyes  les  aixequen  perquè  semblin  antenes.     Concepte   biològic:  Conjunt  de  poblacions  que  s’entrecreuen,  amb  particularitats  genètiques  i   aïllades   a   nivell   reproductiu   d’altres   poblacions.   L’aïllament   reproductiu   permet   formació   d’espècies.     ü   Menys  idealista,  tracta  entitats  naturals  (poblacions).   û   No  aplica  en  organismes  amb  reproducció  asexual.   û   Diu  “espècies  potencialment  diferents”,  però  fins  on  arriba  el  “potencial”?   EXEMPLE:   Espècies  en  anell  (salamandres,  etc.)  à  tenen  moltes  subespècies.  Les  poblacions  es  troben  a   banda  i  banda  de  la  vall.  A  dalt  del  mapa  es  poden  reproduir  entre  elles,  però  al  final  de  l’anell  ja   no  poden,  a  causa  de  la  manca  de  flux  genètic  que  hi  ha  hagut  durant  l’anell.     Cronoespèciesà  una  espècie  va  canviant  a  través  del  temps.  Pot  arribar  un  punt  en  què  l’espècie   és  tan  diferent  a  l’avantpassat,  que  se’l  considera  una  altra  nova  espècie.     Concepte  de  reconeixement  d’espècie  (etoespècie):  conjunt  de  poblacions  amb  reproducció   biparental  que  comparteixen  un  sistema  de  fertilització  comú.  Es  basa  en  els  comportaments  de   festeig,  de  “seducció”.   Sistema   específic   de   reconeixement   de   parella   (SMRS).   També   és   un   concepte   reproductiu   (equivalent  al  BSC).   ü   Podem  observar  els  SMRS,  punt  clau  en  l’especiació   û   No  té  en  compte  l’aïllament  post-­‐zigòtic.   Concepte  e cològic  d ’espècie:  Conjunt  d’individus  adaptats  a  (o  que  aprofiten)  un  nínxol  ecològic   concret.  (Ridley  1993)   Els   nínxols   ecològics   ocupen   llocs   discrets,   amb   espais   buits   entre   mig.   Estan   separats.   Les   poblacions  ecològiques  adaptades  a  aquests  nínxols  formen  clústers  fenètics  discrets  (espècies).   La  morfologia  i  el  comportament  depenen  del  nínxol.     Els   híbrids   tenen   una   combinació   genètica   entre   nínxols,   amb   fitness   més   baixa   perquè   no   corresponen  a  cap  nínxol  real.  No  són  eficients.  Per  selecció  natural  serien  eliminats.     û   Poblacions  cosmopolites  poden  ocupar  nínxols  molt  amplis.   û   Poblacions   d’espècies   simpàtriques   (que   ocupen   el   mateix   hàbitat/zona),   no   tenen   perquè  ser  de  la  mateixa  espècie.     Concepte   evolutiu:   té   en   compte   la   variable   del   temps.   Llinatge   de   poblacions   ancestre-­‐ descendents   que   manté   la   seva   identitat   respecte   d’altres   llinatges,   té   les   seves   pròpies   tendències  evolutives  i  destí  històric.     û   Les  espècies  no  són  l’únic  llinatge  que  evoluciona,  ho  fa  qualsevol  grup  monofilètic  (que   té  un  ancestre  comú).   Concepte  d e  llinatge  m etapoblacional:  agrupa  les  diferents  propietats  biològiques  d’interès  per   diferents  grups  de  biòlegs.  Aquestes  propietats  es  donen  totes  en  el  moment  de  l’especiació,  en   diferents   ordres   i   moments.   Llinatge   de   poblacions   metapoblacionals   que   evoluciona   independentment  d’altres  llinatges.     Concepte  d ’espècie:  acord  de  criteris   1-­‐   Compatibilitat  reproductora  interna  i  incompatibilitat  externa   2-­‐   Descendència  d’una  població  ancestral  comuna   3-­‐   Coherència   genotípica   i   fenotípica   (No   hi   ha   diferències   brusques   en   freqüències   al·∙lèliques  ni  morfològiques)           VARIABILITAT  ESPECÍFICA     Els  individus  d’una  espècie  no  són  idèntics,  hi  ha  variabilitat  intraespecífica:     Variació  g enètica   o   Caràcters  qualitatius   o   Caràcters   quantitatius   o   continus   (distribució   normal   en   herència   mendeliana   amb  2+  locus)   Variació   ambiental:   norma   de   reacció   à   patró   de   fenotips   produït   per   un   genotip   concret  exposat  a  diferents  condicions  ambientals.   Variació   fenotípica :   no   es   dóna   de   manera   caòtica.   Gradients   geogràfics   (clines)   són   resultat  de  l’ambient  +  adaptació.   o   Regla  de  Bergmann:  ordena  per  latitud  la  mida  dels  animals.  Com  més  al  nord,  +   fred  i  +  gran  l’animal.  Relació  volum-­‐superfície.   o   Regla   d’Allen:   mida   de   les   extremitats   dels   animals.   Com   +   al   sud,   +   calor,   +   llargues  les  extremitats  (per  separar  el  cos  del  terra  i  no  sobreescalfar-­‐se?)     Espècie  =  comunitat  reproductiva  aïllada.  Quins  són  els  mecanismes  d’aïllament?   MECANISMES  D’AÏLLAMENT   Aïllament  reproductor:  el  definim  en  base  a  dos  criteris:  aparellament  i  formació  del  zigot.     Prezigòtic   Pre-­‐  aparellament   ecològic   temporal   etològic   mecànic   Postzigòtic   X   Post-­‐  aparellament   gamètic     Inviabilitat  híbrida   Esterilitat  h.   Depressió  h.     Mecanismes  Prezigòtics  à  impedeix  formació  del  zigot   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   Aïllament  ecològic:  diferents  hàbitats  o  recursos.  No  es  troben,  els  costa  més  d’aparellar-­‐ se  perquè  no  es  troben  físicament.   Temporal:  (estacional).  Diferències  en  el  temps  d’aparellament  evita  que  les  espècies  es   creuin.   Etològic:  diferències  en  els  mecanismes  de  reconeixement  de  parella  (SMRS).   Ex:  comportaments  de  festeig,  feromones,  cants,  coloracions.   Mecànic:  diferències  anatòmiques  en  els  òrgans  sexuals  impedeixen  la  còpula.     Gamètic:  post-­‐  aparellament.  No  es  produeix  el  zigot  després  de  l’aparellament.  Individus   amb  fecundació  externa,  els  gàmetes  són  incompatibles.     Mecanismes  Postzigòtics  à  sí  que  es  forma  el  zigot.   -­‐   Inviabilitat  híbrida:  l’ou  és  fecundat  i  es  forma  el  zigot,  però  l’embrió  no  prospera  i  morirà.   -­‐   -­‐   Esterilitat   híbrida:   l’híbrid   és   viable,   però   estèril   i   no   podrà   reproduir-­‐se,   així   que   no   prospera  en  l’evolució.     Depressió  híbrida:  híbrid  viable  i  fèrtil,  però  els  seus  descendents  tenen  menys  fitness   biològica.     L’ESPECIACIÓ   Especiació  clàssica/  Cladogènesi:  una  espècie  es  divideix  en  dos  grups  que  es  van  diferenciar,   fins  que  dóna  lloc  a  dues  espècies.     Especiació  filètica/  A nagènesi :  una  espècie  va  canviant  al  llarg  del  temps,  fins  que  és  tan  diferent   a  l’avantpassat,  que  diem  que  és  una  espècie  nova.  No  és  que  es  divideixi  en  dos  grups,  sinó  que   el  grup  de  l’avantpassat  evoluciona  cap  a  una  nova  espècie.   Processos  que  causen  la  divergència  evolutiva:     -­‐   -­‐   Generen  variabilitat:  Mutació  i  Recombinació.   Generen  canvis  de  freqüències  al·∙lèliques:  Selecció  Natural  (SN)  i  Deriva  genètica.   MODELS  D’ESPECIACIÓ   Models  geogràfics     -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   Al·∙lopàtric :  model  clàssic.  Població  ancestral  es  separa  en  dues  grans  poblacions  per  un   procés  natural  (canvis  climàtics,  geològics,  etc.).  Les  espècies  es  diferencien  per  mutació,   adaptació  i  deriva.       Peripàtric :  variant  de  l’al·∙lopàtrica.  Apareix  una  barrera  geogràfica  que  dóna  lloc  a  una   població  gran  i  una  població  petita  i  perifèrica.     Causes :  migració.  Les  espècies  es  diferencien  per  deriva  i  SN.  Efecte  fundador  (un  grup   d’animals  migra  a  una  illa  o  un  territori  no  poblat,  queda  aïllat  i  prospera  diferenciant-­‐se)     Parapàtrica :  Apareix  un  aïllament  veïnes,  sense  barreres  físiques,  però  que  tenen  un  flux   genètic   moderat.   Hi   ha   menys   flux   genètic   que   en   la   simpàtrica   i   major   que   en   la   al·∙lopàtrica.   Es   fan   gràfics   de   dispersió   IBD   (Isolation-­‐by-­‐Distance).   Un   exemple   són   espècies  en  anell  com  les  salamandres.     Simpàtric :  Aïllament  en  una  població  amb  aparellament  lliure.  És  un  model  controvertit.   Uns  individus  exploten  una  espècie  de  planta  i  uns  altres  individus  una  altra  planta.  Els   híbrids   seran   eliminats   per   SN   (tindran   menys   capacitat   competitiva).   Selecció   diversificadora,  elecció  d’hàbitat.     -­‐     Cromosòmica :   reorganitzacions   en   els   cromosomes   funcionen   com   a   mecanismes   d’aïllament.  Canvis  cromosòmics  /  mutacions.   Fusions   Robertsonianes:   dos   cromosomes   acrocèntrics   es   fusionen,   formant   un   cromosoma   metacèntric.   Els   “híbrids”   (porten   els   dos   tipus   de   cromosoma)   tindran   menys  fertilitat  i  seran  eliminats  per  SN.       Com  es  pot  fixar  una  mutació  que  no  és  avantatjosa?  Avui  en  dia  ho  expliquem  dient  que   les  mutacions  canvien  els  patrons  de  recombinació.     -­‐   Per  h ibridació :  dues  espècies  s’hibriden,  donant  lloc  a  una  tercera    espècie.  Si  els  híbrids   són   viables,   encara   que   tinguin   menor   eficàcia   biològica,  i   si   la   situació   es   manté   al   llarg   del  temps,  i  apareix  una  mutació  en  un  híbrid,  podrà  actuar  la  SN.  Pot  ser  que  l’híbrid   mutat  sigui  més  eficient,  i  aleshores  prosperarà  la  “3ª  espècie”  (Híbrids  semiestèrils).   Al·∙lopoliploïdia:  duplicació  de  la  dotació  cromosòmica.     És  més  comú  en  plantes,  tot  i  que  en  alguns  animals  també  es  dóna.     DIVERSITAT   Microevolució:   canvis   a   petita   escala   en   les   freqüències   al·∙lèliques.   Són   els   canvis   que   faran   arribar   al   moment   de   l’especiació.   Els   seus   mecanismes   són   la   migració,   mutacions,   Selecció   Natural,  deriva  genètica.   Macroevolució:   A   gran   escala   s’observen   tendències.   Són   els   grans   canvis   evolutius.   A   partir   de   l’especiació:  grans  extincions,  simbiogènesi,  gens  Hox,  etc.     Controvèrsiaà  els  canvis  a  petita  escala  (micro-­‐)  són  realment  els  responsables  de  nous  patrons   estructurals?  (Ex:  una  medusa  i  un  ximpanzé  no  s’assemblen  gens  estructuralment)  o  hi  ha  hagut   altres  causes  per  la  gran  diversitat?  Els  creacionistes  aprofiten  aquesta  controvèrsia  per  negar   l’evolució.   Diversitat:   hi  ha  1.4  milions  d’espècies  de  metazous  (animals)  descrites.  No  estan  distribuïdes   homogèniament,  més  del  80%  són  artròpodes,  2/3  insectes  i  1/3  escarabats.  S’estimen  de  3  a  30   milions   d’espècies   vives   en   el   planeta,   encara   ens   falta   descobrir-­‐ne   moltes   (sobretot   a   medis   aquàtics).  Alguns  animals  tenen  distribució  contínua,  altres  distribució  disjunta.   Zoogeografia :  distribució  dels  animals  (present,  passat,  futur)  en  models  de  dispersió,  intenta   explicar  també  els  factors  responsables  (plaques  tectòniques,  història,  etc).   Disparitat:   diversitat   de   models   estructurals,   és   a   dir,   la   diversitat   de   “l’arquitectura”   dels   animals.   La   major   disparitat   es   dóna   durant   la   diversificació   inicial   dels   metazous   (període   Càmbric).   Molts   dels   models/patrons   han   desaparegut   actualment,   segut   a   processos   naturals   d’extinció.     ...

Tags: