Teórico 8/04/13Teórico 8/04/13

PENSANDO PENSANDO EVOLUTIVAMENTE…EVOLUTIVAMENTE…

Poblaciones. Evolución, selección, Poblaciones. Evolución, selección, adaptación, coevolución. adaptación, coevolución. Interacciones entre poblaciones. Interacciones entre poblaciones. Herbivoría. Selección de dieta. Herbivoría. Selección de dieta. Pastoreo mixto. ComunidadesPastoreo mixto. Comunidades

cramirez@vet.unicen.edu.arcramirez@vet.unicen.edu.ar

POBLACIONPOBLACION

Conjuntos de individuos de una Conjuntos de individuos de una misma especie con posibilidad de misma especie con posibilidad de reproducirse entre sí cohabitantes en reproducirse entre sí cohabitantes en tiempo y espacio. tiempo y espacio.

Características de las Características de las poblacionespoblaciones

cantitad Distribución y disposición

espacialOrganización

socialVariabilidad

genética

DENSIDAD

AFECTAN LA DENSIDAD AFECTAN LA DENSIDAD DE UNA POBLACIÓNDE UNA POBLACIÓN

natalidad mortalidad

inmigración emigración

Pensando evolutivamente.Pensando evolutivamente.Las poblaciones en el Las poblaciones en el

tiempo, Adaptaciones + tiempo, Adaptaciones + Ambiente + limitación de Ambiente + limitación de

recursosrecursos

EVOLUCIONEVOLUCION

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 DISTRIBUCION y DISPOSICIÓN ESPACIALESPACIAL

Depende de las interacciones inter Depende de las interacciones inter e intrapoblacionalese intrapoblacionales

Al azarAl azar UniformeUniforme AgrupadaAgrupada

+ + + + + + ++ + + + + + + +

+ + +

Organización socialOrganización social

MonogamosMonogamos Poligámicos – Poligínicos, Poligámicos – Poligínicos,

PoliándricosPoliándricos

LA POBLACION EN EL LA POBLACION EN EL TIEMPOTIEMPO

R y K estrategas

LA POBLACION EN EL LA POBLACION EN EL TIEMPOTIEMPO

CAPACIDAD DE CARGACAPACIDAD DE CARGA COSECHA DEL EXCEDENTECOSECHA DEL EXCEDENTE COSECHA SUSTENTABLECOSECHA SUSTENTABLE

N° individuos

Tiempo

Fase estable

Fase logarítmica

Fase lenta

K/2¿EXCEDENTE?

K

Selección natural:Selección natural: ahora y millones de años…ahora y millones de años…

Proceso en el que factores Proceso en el que factores ambientales favorecen la ambientales favorecen la reproducción diferencial de ciertos reproducción diferencial de ciertos alelos o combinaciones genéticas alelos o combinaciones genéticas sobre otras de la población.sobre otras de la población.

los organismos tienen la capacidad de reproducirse e incrementar en número

limitaciones en calidad y cantidad de recurso

variaciones fenotípicas en los organismos permiten hacer un uso diferencial del recurso.

dichas características fenotípicas son heredables

Selección Natural _______________

Acervo genético: pool genético Acervo genético: pool genético diverso: Posibilidad de respuesta diverso: Posibilidad de respuesta ante un ambiente cambiante ante un ambiente cambiante

Una población homogénea es Una población homogénea es potencialmente vulnerable frente a potencialmente vulnerable frente a un cambio ambiental, es una un cambio ambiental, es una población con menos posibilidades población con menos posibilidades de respuesta. de respuesta.

Cuello de botellaCuello 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 Por más que una especie no haya desaparecido y se mantenga alguna de sus poblaciones, la se mantenga alguna de sus poblaciones, la diversidad genética será tanto menor cuantas diversidad genética será tanto menor cuantas menos poblaciones sobrevivan. menos poblaciones sobrevivan.

Cada población puede tener alelos ligeramente Cada población puede tener alelos ligeramente diferentes que en su conjunto aportan a la diferentes que en su conjunto aportan a la diversidad genética de la especie. diversidad genética de la especie.

Coevolución - Sitios de Vavlov. 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

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.

Adaptación

ADAPTACIONADAPTACION Ajuste entre organismo y su Ajuste entre organismo y su

ambiente. Es a largo plazo…. ambiente. Es a largo plazo….

OTROS CONCEPTOS OTROS CONCEPTOS RELACIONADOS A POBLACIONESRELACIONADOS A POBLACIONES

Eficiencia biológica:Eficiencia biológica: capacidad de mantenerse en un capacidad de mantenerse en un ambiente y reproducirseambiente y reproducirse

Gradiente: Gradiente: variación del ambiente en determinada variación del ambiente en determinada característica (ej. Temperatura, humedad, altura sobre el característica (ej. Temperatura, humedad, altura sobre el nivel del mar, fertilidad del suelo, etc)nivel del mar, fertilidad del suelo, etc)

Nicho: Nicho: rangos de gradientes en los que sobrevive una rangos de gradientes en los que sobrevive una especie (ej. Una planta crece en temperaturas promedio especie (ej. Una planta crece en temperaturas promedio de 5 y 15 ºc, humedad de 50 -70 %, altitud entre 30 y de 5 y 15 ºc, humedad de 50 -70 %, altitud entre 30 y 100 metros sobre el nivel del mar y en suelos alcalinos 100 metros sobre el nivel del mar y en suelos alcalinos (Ph 8-8.5)(Ph 8-8.5)

Coexistencia de especies gramíneas con metabolismo C3 y C4

Evolucionaron en un ambiente templado, con ciclos de agua, fuego y pastoreo. Lluvia y Sequias.

En primavera prevalecen las especies de los géneros En primavera prevalecen las especies de los géneros Poa, Bromus, Stipa, Briza y Piptochaetium entre otras. Poa, Bromus, Stipa, Briza y Piptochaetium entre otras.

En verano las gramíneas dominantes pertenecen En verano las gramíneas dominantes pertenecen generalmente a los géneros generalmente a los géneros Paspalum, Panicum, Paspalum, Panicum, Bothriochloa, Digitaria y SetariaBothriochloa, Digitaria y Setaria

Los tejidos vegetales tienen grandes Los tejidos vegetales tienen grandes espacios vacíos que llenan con aire.espacios vacíos que llenan con aire.

Este aire puede circular por los órganos, Este aire puede circular por los órganos, aún los que están sumergidos.aún los que están sumergidos.

Tallos y hojas se alargan por sobre el Tallos y hojas se alargan por sobre el agua.agua.

Las plantas nativas toleran mejor la Las plantas nativas toleran mejor la inundación y aún aumentar su biomasa.inundación y aún aumentar su biomasa.

Bacterias utilizan el OBacterias utilizan el O22 y liberan el N y liberan el N22 en forma atmosférica (o amonio) en en forma atmosférica (o amonio) en vez de fijarlo al suelovez de fijarlo al suelo

Plantas nativas, como adaptación Plantas nativas, como adaptación fisiológica, toman el amonio del suelo fisiológica, toman el amonio del suelo inundado en vez de NOinundado en vez de NO22

Cobertura total del suelo no Cobertura total del suelo no disminuye.disminuye.

Especies invasoras desaparecen.Especies invasoras desaparecen. Pastizal vuelve a las condiciones Pastizal vuelve a las condiciones

previas al pastoreo (se limpia el previas al pastoreo (se limpia el campo)campo)

Aumenta notablemente el valor Aumenta notablemente el valor forrajero.forrajero.

SELECCIONSELECCION

Proceso por el cual se genera una Proceso por el cual se genera una reproducción diferencial de ciertos reproducción diferencial de ciertos individuos dentro de la población. Es individuos dentro de la población. Es decir unos se reproducen más que decir unos se reproducen más que otros (no es, necesariamente, la otros (no es, necesariamente, la supervivencia del más apto)supervivencia del más apto)

Selección dirigidaSelección dirigida

Es una toma de decisión del hombre Es una toma de decisión del hombre relacionada a los animales que relacionada a los animales que quedarán como reproductores y los quedarán como reproductores y los que se eliminarán. Responden a que se eliminarán. Responden a objetivos preestablecidos.objetivos preestablecidos.

ACLIMATACIONACLIMATACIONEs la alteración a corto plazo de los Es la alteración a corto plazo de los

óptimos fisiológico. No está dada óptimos fisiológico. No está dada genéticamente. genéticamente.

El ganado bovino CriolloEl ganado bovino CriolloTiene un proceso de adaptación de 500 añosTiene un proceso de adaptación de 500 años

INTERACCIONES ENTRE INTERACCIONES ENTRE POBLACIONESPOBLACIONES

Compe-Tencia

NeutraLismo

MutuaLismo

Protocooperación

Predación

Parasitismo ComenSalismo

Amensalismo

ESP A - 0 + + + + + -

ESP B - 0 + + - - 0 0

Ejemplos de Ejemplos de interaccionesinteracciones

Parasitismo: Strongylus vulgaris – equino. Parasitismo: Strongylus vulgaris – equino. coevolucióncoevolución

Mutualismo: Fijación del nitrógeno por Mutualismo: Fijación del nitrógeno por Rhizobium Rhizobium spsp. (bacterias). (bacterias) y plantas leguminosasy plantas leguminosas

Comensalismo: escarabajos estercoleros - otros Comensalismo: escarabajos estercoleros - otros invertebrados, hongos y bacteriasinvertebrados, hongos y bacterias

Otros ejemplos de importancia productiva son la Otros ejemplos de importancia productiva son la competenciacompetencia entre plantas y herbívoros y la entre plantas y herbívoros y la herbivoríaherbivoría, relación entre animales y plantas , relación entre animales y plantas considerada como una forma de predación parcialconsiderada como una forma de predación parcial

HERBIVORIAHERBIVORIA

La herbivoria (relación planta-animal) es considerada La herbivoria (relación planta-animal) es considerada una forma de predación.una forma de predación.

Hay tres puntos importantes relacionados con la herbivoriaHay tres puntos importantes relacionados con la herbivoria

MECANISMOS DE DEFENSAS DE LAS PLANTAS MECANISMOS DE DEFENSAS DE LAS PLANTAS

ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO DE ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO DE PASTOREOPASTOREO

SELECCION DE DIETA:SELECCION DE DIETA: la forma en que el animal selecciona la forma en que el animal selecciona su alimento.su alimento.

MECANISMOS MORFOLÓGICOS MECANISMOS MORFOLÓGICOS DE DEFENSAS DE LAS DE DEFENSAS DE LAS

PLANTASPLANTAS Tienden a evitar el pastoreo (reducen la probabilidad de ser consumidas)Tienden a evitar el pastoreo (reducen la probabilidad de ser consumidas)

Características morfológicas: Características morfológicas: accesibilidad a los tejidos: ángulo del accesibilidad a los tejidos: ángulo del macollo, longitud y ángulo de la hoja, relación hoja/tallo, relación tallos macollo, longitud y ángulo de la hoja, relación hoja/tallo, relación tallos vegetativos- tallos reproductivosvegetativos- tallos reproductivos

Defensas físicas: espinas.Defensas físicas: espinas. Características de la epidermis : pubescencias, ceras, silificación .Características de la epidermis : pubescencias, ceras, silificación . Anatomía foliar: fuerza de tensión de la hoja, haces vasculares.Anatomía foliar: fuerza de tensión de la hoja, haces vasculares. Asociaciones entre especies: unas se benefician de defensas de otras.Asociaciones entre especies: unas se benefician de defensas de otras.

  

  

MECANISMOS QUÍMICOS DE MECANISMOS QUÍMICOS DE DEFENSAS DE LAS PLANTASDEFENSAS DE LAS PLANTASCompuestos bioquímicos:Compuestos bioquímicos: Cuantitativos: Cuantitativos: taninos, deprimen la digestión. Sílice: efecto taninos, deprimen la digestión. Sílice: efecto

antiherbivoría en insectos y pequeños herbívoros; antiherbivoría en insectos y pequeños herbívoros; desgaste dentario y urolitiasis en grandes herbívoros; desgaste dentario y urolitiasis en grandes herbívoros; favorece la estructura erecta de las plantas; es mayor en favorece la estructura erecta de las plantas; es mayor en poblaciones de gramíneas con larga historia de pastoreo; poblaciones de gramíneas con larga historia de pastoreo; es mayor en aquellas plantas defoliadas respecto a las no es mayor en aquellas plantas defoliadas respecto a las no defoliadas dentro de una misma población. defoliadas dentro de una misma población.

Cualitativos: Cualitativos: toxinas: alcaloides, glucósidos cianogénicos, toxinas: alcaloides, glucósidos cianogénicos, fenólicos.fenólicos.

MECANISMOS DE DEFENSAS MECANISMOS DE DEFENSAS DE LAS PLANTASDE LAS PLANTAS

Tienden a tolerar el pastoreo ( incrementan el crecimiento Tienden a tolerar el pastoreo ( incrementan el crecimiento después de la defoliación): después de la defoliación):

características morfológicas y fisiológicas: características morfológicas y fisiológicas: asignación de carbohidratos para crecimientoasignación de carbohidratos para crecimiento crecimiento compensatorio. crecimiento compensatorio.

COEVOLUCIONCOEVOLUCION

Evolución conjunta de dos (o más) Evolución conjunta de dos (o más) taxones que tienen relaciones taxones que tienen relaciones ecológicas estrechas pero no ecológicas estrechas pero no intercambian genes y en los que las intercambian genes y en los que las presiones selectivas operan para presiones selectivas operan para hacer que parte de su evolución hacer que parte de su evolución dependa de su interacción con el dependa de su interacción con el otro.otro.

ECOLOGIA NUTRICIONAL Y ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO DE COMPORTAMIENTO DE

PASTOREOPASTOREO

Tamaño de la bocaTamaño de la boca

Boca grande: baja selectividad y Boca grande: baja selectividad y consumo masivo de gramíneas consumo masivo de gramíneas (bovinos).(bovinos).

Boca chica: mayor selectividad: Boca chica: mayor selectividad: cabra, oveja, cérvidos.cabra, oveja, cérvidos.

Presencia de pre-Presencia de pre-estómagosestómagos

   En general los rumiantes digieren En general los rumiantes digieren

más la celulosa que los no rumiantes.más la celulosa que los no rumiantes.

ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO ECOLOGIA NUTRICIONAL Y COMPORTAMIENTO DE PASTOREO:DE PASTOREO: tamaño corporal tamaño corporal

Si el animal es grande depende de comer grandes Si el animal es grande depende de comer grandes cantidades de baja calidad; si es chico, al revés.cantidades de baja calidad; si es chico, al revés.

el ovino: es eficiente digiriendo cantidades relativamente altas de el ovino: es eficiente digiriendo cantidades relativamente altas de relativamente baja calidad. A pesar de pesar unos 50 kg y tener alta relativamente baja calidad. A pesar de pesar unos 50 kg y tener alta selectividad consume muchas gramíneas que puede digerir gracias a una tasa selectividad consume muchas gramíneas que puede digerir gracias a una tasa de pasaje digestiva baja. Excepciones: el alce: es grande pero consume de pasaje digestiva baja. Excepciones: el alce: es grande pero consume plantas acuáticas de alto valor y disponibles en altas plantas acuáticas de alto valor y disponibles en altas cantidades.cantidades.

El tamaño corporal que se considera crítico para tener una buena capacidad 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 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 avestruz digiere un buen porcentaje (30%) ya que pesa alrededor de 100 kg y el ñandú no lo hace pesando alrededor de 28 kg.el ñandú no lo hace pesando alrededor de 28 kg.

  

Relación entre el volumen Relación entre el volumen rumino-reticular: peso rumino-reticular: peso

corporalcorporal   Los rumiantes de Los rumiantes de poco volumen poco volumen corporal corporal

necesitan ser necesitan ser más selectivos más selectivos por lo que por lo que dependen menos de rumendependen menos de rumen

De alguna manera se aproximan, fisiológica y anatómicamente, a los De alguna manera se aproximan, fisiológica y anatómicamente, a los no rumiantes. En general esta relación es de 0.10 en estas no rumiantes. En general esta relación es de 0.10 en estas especies (cérvidos por ejemplo) y de 0.25 en rumiantes especies (cérvidos por ejemplo) y de 0.25 en rumiantes consumidores de altas proporciones de celulosa.consumidores de altas proporciones de celulosa.

¿Cuáles son sus comportamientos ¿Cuáles son sus comportamientos de pastoreo? de pastoreo?

Pensando en millones…Pensando en millones…

Comportamiento de Comportamiento de pastoreo. Pastoreo pastoreo. Pastoreo

multiespecíficomultiespecífico

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1 2 1 2 1 2

GRAMINOIDES GRAMINEAS PRIMAV.-ESTIV

GRAMINEAS ESTIVALES GRAMINEAS INVERNALES

DICOTILEDONEAS LEGUM. DICOTILEDONEAS NO LEGUM.

ÑANDU OVINO BOVINO

CO

MP

. B

OT

. D

E L

AS

DIE

TA

S

Estudio y manejo de poblaciones: Estudio y manejo de poblaciones: características que permiten características que permiten

medirlasmedirlas

CaracterísticasRodeo de bovinos de

carneEspecie silvestre

Cantidad Se cuentan Se estima la densidad

Sexo Se cuenta Se estima la proporción

Cantidad por categoríaSe cuentan toros y

vacas, vaq. TernerosSe estiman : adulto, subadulto, juvenil

Indices Preñez, desteteFecundidad -

Supervivencia por edad -

Mortalidad anualSe conoce contando o encontrando al animal

Se estima por categoría en función a cuántos hay en cada una

BIODIVERSIDADBIODIVERSIDAD Dos factores que la Dos factores que la afectan afectan en los que tenemos un rol en los que tenemos un rol clave como veterinarios:clave como veterinarios:

Pérdida de hábitatPérdida de hábitat

Invasiones biológicasInvasiones biológicas

Oportunistas e INVASIONES Oportunistas e INVASIONES BIOLÓGICASBIOLÓGICAS

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Introducciones Introducciones voluntariasvoluntarias

Especies para Especies para agricultura y agricultura y plantas plantas ornamentales.ornamentales.

Especies forestales.Especies forestales. Agentes de control Agentes de control

biológico.biológico. Animales para Animales para

criaderos y cotos de criaderos y cotos de caza.caza.

Mascotas.Mascotas.

Las características “deseadas” en Las características “deseadas” en unauna

especie exótica suelen encerrar la especie exótica suelen encerrar la claveclave

de su capacidad de invasiónde su capacidad de invasiónPINOS ZARZAMORAS

Regla del 10:Regla del 10:

INTRODUCIDO 100INTRODUCIDO 100

ESTABLECIDO 10ESTABLECIDO 10

INVASOR 1INVASOR 1

EstablecimientoEstablecimiento

Colonización masivaColonización masiva

CONEJOS Y CASTORESCONEJOS Y CASTORES

Veinticinco parejasVeinticinco parejas

de castoresde castores

introducidas enintroducidas en

Tierra del FuegoTierra del Fuego

(Argentina) en(Argentina) en

noviembre denoviembre de

1946. Actualmente1946. Actualmente

la especie ocupala especie ocupa

20.000 km2, 5320.000 km2, 53

cuencas y 91% decuencas y 91% de

los arroyos.los arroyos.

Otra vez, Otra vez, evolución…evolución…

Si esto determina un Si esto determina un paisaje por millones de paisaje por millones de años, es necesario años, es necesario pensar en el impacto pensar en el impacto de introducciones de introducciones biológicas y los tipos biológicas y los tipos de producción, de producción, tratando de relacionar tratando de relacionar esto con la eficiencia esto con la eficiencia energética de los energética de los sistemas propuestos.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.

Agrupación de Agrupación de poblaciones poblaciones de especies de especies

que se que se presentan presentan

juntas en el juntas en el espacio y el espacio y el

tiempo e tiempo e interactúan interactúan

entre síentre sí

COMUNIDADES