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Sexta extinción
Tasa de recambio desfasada
Mayor pérdida que origen de sp nuevas
Ej. Extinción K-T: Dinosaurios /
Mamíferos
Que es una especie en peligro?
Especie con un alto riesgo de extinción en un periodo corto de tiempo
IUCN: críticamente en peligro: 50% en 10 años
Especie con un alto riesgo de extinción en un periodo corto de tiempo
IUCN: críticamente en peligro: 50% en 10 años
GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓN
AMÉRICA
• Es la variedad de alelos y genotipos en un grupo definido
• Un alelo es una de dos o más formas alternativas de un gen o locus
• Un genotipo es la combinación de alelos presentes en un locus en un individuo.
individuos diploides:
Secuencia de alelo A1: ACTCTAAGTGATT
Secuencia de alelo A2: ACTCTTAGTGATT
1er ind.:Alelo A1 y A2 Genotipo I Heterocigoto
2do ind.:Alelo A1 A1 Genotipo II Homocigoto
3ro ind.:Alelo A1 y A2 Genotipo I Heterocigoto
La diversidad genética
Las fuerzas evolutivas
Mutación
Selección Natural
Flujo génico
Deriva génica
Endogamia
ENDOGAMIA
Producción de hijos por individuos
relacionados por descendencia
aa
Aa aa aaAa
Aa aa
Aumenta la proporción de homocigotos
DERIVA GÉNICA
Muestreo aleatorio de alelos
Disminuye la variedad de alelos
• Algunos caracteres son favorecidos en ambientes
particulares
• Contribución desigual a la siguiente generación
• Transmisión no aleatoria de genes de una
generación a otra: Cambios en las frecuencias
alélicas
• Cambios NO AZAROSOS les dan una ventaja a los
individuos seleccionados llamada
SELECCIÓN NATURAL
Cómo se mide la diversidad genética
1. Característicascitologicas
2. Proteínas 3. Secuencias DNA
Ind 1:ACTCTAAGTGATTInd 2:ACTCTTCGTGATT
PORQUE ES IMPORTANTE LA VARIACIÓN GENÉTICA?
Fruta NectarInsectos
Mieleros Hawaiianos
Sir Otto Herzberg Frankel
-Fundador de “Genetical Conservation”
-Busca preservar la variación genética dentro y entre especies!
- Es nuestra “Responsabilidad evolutiva” conservarla
- Importancia de FACTORES GENÉTICOS en la BC
Soulé & Frakham 2000
GENÉTICA DE LA CONSERVACIÓN
Factores genéticos relacionados con el RIESGO DE EXTINCIÓN
El conocimiento genético ayuda a
la Biología de la Conservación
1. Identifica poblaciones en riesgo
Estudio de la diversidad genética puede identificar poblaciones que estén en riesgo a largo plazo
Población pequeña en el bosque Gir, India
Baja diversidad genética
Capacidad de evolucionar: cambios amb.
2. Estructura de poblaciones
Niveles de flujo genético entre poblaciones
Translocación de individuos
-Evitar pérdida de diversidad
-Evitar endogamia
La dirección de las translocaciones: Evitar Exogamia
Stangel et al. 1992; Daniels et al. 2000
Picoides borealis)
3. Resuelve incertidumbres taxonómicas
Conocer lo que se va a conservar
Un análisis genético basado en aloenzimas (Daugherty et al., 1990) reveló que lo que se consideraba una sola especie, en realidad consistía de dos (S. punctatus and S. guntheri). S. punctatus además se dividió en dos grupos diferentes: S. p. punctatus en el norte y S. p. western en el sur.
Sphenodon sp.
4. Ayuda a definir unidades de manejo
Cuando hay mucha diferenciación!
Oncorhynchus kisutch
Poblaciones adaptadas a
diferentes condiciones
Marcadores genéticos indican más de una historia!
Dasypus novemcinctus
5. Detecta hibridización
Miller et al. 2003
Canis rufus Canis latrans
6. Efecto de características de la Hria de vida
-Análisis de paternidad y parentezco
- Patrones de dispersión
7. Definición de sitios para reintroducción
Lasiorhinus krefftii
1. Identificación individual: 28 MS (Sloane et al. 2000)
2. Tej. museo: población extinta pertenecía a la sp norteña: Deniliquin
8. Análisis Forense
Marcadores genéticos han ayudado a reconocer caza ilegal
A que especie pertenecen??
773 muestras, 9% pertenecen a sp. en riesgo
(Blue, Humpback, Fin, Bryde Whale)Dizon et al. 2000
9. Estimar tamaños poblacionales
Sp nocturnas, fosoriales, raras etc.., son difíciles de estudiar
Vulpes macrotis mutica
10. Conocer la historia demográfica
T0 T1
Cuando pasó? Que tan intenso fue?
Sobrecacería
1922: 350 1960: 15000 2000: 100000
2 haplotipos
11. Ayuda a definir planes de manejo para mantener las poblaciones viables
Simulaciones computacionale
s
Parámetros poblacionales
1. Extracción sustentable
2. Establecimiento de poblaciones en cautiverio
11. Ayuda a definir planes de manejo para mantener las poblaciones viables
Simulaciones computacionale
s
Parámetros poblacionales
1. Extracción sustentable
2. Establecimiento de poblaciones en cautiverio
Poblaciones = 3
Ne = 100/15/50
Pi = 0.001/0.002/0.003
Flujo génico: 2/1/5
Cuantos ind puedo extraer?
Que configuración debo aplicar?
ENDOGAMIA
Producción de hijos por individuos relacionados por descendencia
aa
Aa aa aaAa
Aa aa
Aumenta la proporción de homocigotos
12. Reducción del riesgo de extinción, minimizando la endogamia
Muchas especies evitan la endogamia
Otras la mantienen como estrategia reproductiva
• Los alelos deletéreos recesivos estan en bajas proporciones en todos los genomas.
• Estos alelos pueden ser letales o solo reducir la adecuación de los portadores homocigotos.
• Dado que la endogamia incrementa el
nivel de homocigosidad, las probabilidades de que se expresen alelos deletéreos recesivos se incrementan con la endogamia.
El coeficiente de endogamia (F) se puede estimar estableciendo la proporción de heterocigosidad observada (Ho) en relación con la esperada (He):
• F fluctúa entre -1 y 1
En condiciones normales: Ho = He => F = 0Con endogamia: Ho ↓ => F > 0Con exogamia: Ho ↑ => F < 0
e
oe
H
HHF
La expresión de alelos deletereos puede causarLA DEPRESIÓN POR ENDOGAMIA
Aumento de la mortalidadReducción de la reprod.
Tasa de
crecimiento
Tamarin doradoReduce la W
DxE afecta W poblaciones animales-Número de hijos
- Sobreviviencia de Juveniles
(I) Menor habilidad Reproductiva
(II) Menor movilidad y mayor cantidad de espermatozoides anormales
Wildt (1996) Roldan et al. (1997)
(III) Mayor mortalidad en progenie endógama que exógama
DxE afecta W poblaciones vegetales- Cantidad de polen, N. óvulos
- Cantidad de semillas- Tasas de germinación
- Aumenta el ataque x herbívoros
PORQUE LA ENDOGAMIA ES UN PROBLEMA ACTUAL?
Reducción del tamaño de las poblaciones
Cacería
Ej. Peleteria, alimento
Fragmentación de los habitats
Reducción del tamaño de las poblaciones
Tiempo 1 Tiempo 2
Muestreo aleatorio de
alelos
DERIVA GÉNICA
Menor variabilidad gen.
Mayor prob. Endogamia
DxE
Deriva génica
- Alelos diferentes
- DxE será diferente:
Intensidad & características
- Crecen a diferentes tasas
-Difieren en su capacidad de responder al amb.
Ej. Poblaciones cautivas exhiben DxE diferencial
Mayor Mortalidad (Wilcken 2001)
No hay efecto (Kalinowski et al. 1999)
Los alelos deletereos pueden ser letalesSelección Natural
PURGA
Población más reducida + deletereos
Manejo: translado de ind. entre poblaciones endogámicas
Como recuperarse de la DxE?
FACTORES DETERMINÍSTICOS que causan el declinio y extinción de las especies
- Pérdida de habitat- Sobreexplotación- Contaminación- Sp. introducidas
Reducción del tamaño de las poblaciones
Tiempo 1 Tiempo 2
FACTORES ESTOCÁSTICOS
1. E. Demográfica 2. E. Ambiental
tiempo
r
Variación en N/M
Sequía, inundación
3. E. genética
-Depresión por endogamia
-Pérdida de diversidad genética
-Sistema de apareamiento
-Estructuración de las pobls.
CONCLUYENDO
1. Diversidad Genética determina el potencial evolutivo de las poblaciones
2. Las actividades humanas reducen el tamaño de las poblaciones
3. Poblaciones pequeñas sufren de DxE y pérdida de diversidad
4. Poblaciones poco diversas tiene habilidad reducida de responder a cambios ambientales
5. La GC ayuda a identificar poblaciones en riesgo y da soporte a la biología de la conservación
Adaptación al cautiverio
Afecta el éxito de las reintroducciones
Los individuos están adaptados a las condiciones del cautiverio
Pestes controladas, ausencia de depredadores
La adaptación genética a la cautivad depende de :
Diversidad genética
Selección “natural”
N. Generaciones en cautiverio
Ne