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Extinciones
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  • Ej. Chitas casi sin variabilidad genetica. Afectaría la baja resistencia a enfermedades.
  • pueden colonizar > cantidad de ambientes
  • clutch consisting entirely of females – such an event would go unnoticed in a large population but it would be the last straw for a species down to its last pair.
  • Las spp raras son mas vulnerables porque tienen Mayor chance de ser empujadas a la extinción por ESPECIES RARAS RESTRINGIDAS A HABITATS RAROS: Ej. Invert cavadores, peces, anfibios
  • The orthodox picture of ecological speciation. A uniform species with a large range (1) differentiates (2) into subpopulations (for example, separated by geographic barriers or dispersed onto different islands), which become genetically isolated from each other (3). After evolution in isolation they may meet again, when they are either already unable to hybridize (4a) and have become true biospecies, or they produce hybrids of lower fitness (4b), in which case evolution may favor features that prevent interbreeding between the ‘emerging species’ until they are true biospecies.
  • Común en plantas superiores, que evolucionaron x poliploidia (duplicación del nro de cromosomas), sin presencia de aislamiento geográfico. new techniques of molecular biology suggest that in at least some cases, the evolution of a new species may involve very few genes…
  • EXTINCION ECOLOGICA: demasiado pocos individuos, no juegan un rol funcional, ni influyen en funcionamiento de ecosistema
  • Aun hay muchas zonas oceánicas inexploradas Diversidad de microbios
  • La extinción de grandes mamíferos y aves coincidió con el arribo del hombre a Norteamérica, Madagascar y Nueva Zelanda .
  • Ej. Caza: Tigre en Asia / bisonte americano (búfalo) hace 300 años eran 70 millones en NAca. 1860 con llegada colonizadores se inicio la matanza Entre 1870-1875 mataron 2.5 millones. A fines de 1890 prácticamente desaparecido. Cria en cautiverio ptio sobrevivir la spp, actualmente 50.000 animales en zonas protegidas.

Transcript

  • 1. PROCESOS DE EXTINCIÓN DE ESPECIES
  • 2. 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
  • 3. Causas de extinción poblacional1. Pérdida de variabilidad genética2. Estocasticidad demográfica3. Estocasticidad ambiental y catástrofes.
  • 4. 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. Selección Natural (ventaja evolutiva de ciertos genes)Variación genética Deriva génica (frecuencia génica de una población determinada por azar)
  • 5. Causas de extinción Agentes del cambio evolutivoIntroduce nuevos alelos Deriva génica
  • 6. Causas de extinción IMPORTANCIA DE LA DIVERSIDAD GENÉTICA ¿Porqué mantener ≠ versiones del mismo gen?1. Potencial evolutivoSpp con + diversidad están mejor equipadas para evolucionar enrespuesta 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 fitnessPoblaciones con baja diversidad experimentan problemas aunque elambiente sea constante (baja fertilidad, alta mortalidad de crías, etc). ZoosMayor probabilidad de perder fitness por la expresión de genes deletéreosen individuos homocigotos.
  • 7. Causas de extinción¿Porqué pobl genéticamente uniformes tienen bajo fitness?1. Homocigocidad: puede llevar a la expresión de genes deletéreos oletales.Endogamia  reduce heterocigocidad2. Individuos homocigotos suelen ser menos aptos.(- resistentes a enfermedades, crecimiento lento, < supervivencia).3. < heterocigocidad  < variabilidad genética entre descendencia menor probabilidad de supervivencia de algunos.
  • 8. Causas de extinción3. Valor utilitarioOfrece a criadores + variedades con características deseables(resistencia a enfermedades, estética, productividad, etc.)- Permite al hombre actuar como agente de selección de formas de lamisma especie: perros, maíz, etc.- Permite que la misma spp crezca en muchos ambientes con diferentescaracterísticas.- Estratégico para la conservación de unaspp porque provee justificación paraprotegerla en todo su rango geográfico.
  • 9. PROCESOS QUE DISMINUYEN LA DIVERSIDAD GENÉTICA 1. Cuellos de botella 10.000 ind Reducción de la diversidad original tiempo Se mantiene una pequeña muestra del pool original Muestra no representativa del total (perdida de alelos) 1.000 ind 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.
  • 10. Causas de extinción2. INCERTIDUMBRE DEMOGRÁFICAVariaciones al azar del éxito reproductivo o supervivencia deindividuosNacimientos ♂ ó ♀, o nro que mueren o reproducen. Posibilidades: ♀♀♀♀ ♀>♂ Grupo social- Efecto Alee etc.
  • 11. Causas de extinción3. INCERTIDUMBRE AMBIENTALCambios 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 espacialLa dinámica de los diferentes parches tendrá efectos en la probabilidad deextinción de la metapoblación.
  • 12. Causas de extinción Paradigmas en el proceso de extinción:1) Reducción poblacional: disminución independiente del tamaño pobl., ocasionada por factores externos2) Poblaciones pequeñas: causada por efectos intrínsecos de tamaño pobl muy pequeño que afectan la viabilidad de la población. Eventos demográficos, genéticos y variabilidad ambiental.
  • 13. ¿QUÉ CONTRIBUYE AL RIESGO DE EXTINCIÓN?¿PORQUÉ ALGUNAS ESPECIES SON MÁS VULNERABLES A LAEXTINCIÓN? porque son spp. raras• RESTRINGIDAS A UN TIPO DE HABITAT RARO(han evolucionado características especiales)• LIMITADAS GEOGRÁFICAMENTE(confinados por barreras) Gusano bellota en grava de conchas• BAJAS DENSIDADES (gran tamaño corporal, o recurso necesario esescaso y disperso).
  • 14. Vulnerabilidad a la extinción1) Gran tamañoBajo potencial reproductivo: baja tasa intrínseca de crecimiento,maduración tardía, pocas crías> área de acción+ alimentoBaja densidad poblacional2) Alto en cadena tróficaAmplificación de problemas de productividadConcentración de contaminantes tóxicos3) Restricción de rangoPocas poblacionesVulnerable a disturbiosAislamiento. …
  • 15. 4) Nicho especializadoHábitat, alimento, sitio de cría vulnerables al cambio5) MigracionesMuchas vulnerabilidades (hábitats, barreras)6) Alto valor económico (sobreexplotación o regulaciónineficiente)7) Baja tasa de dispersión8) Escasa variabilidad genética
  • 16. 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.Pinzones de Darwin en Islas Galápagos Semillas del suelo Flores y frutos Escarabajos en árboles Insectos Hojas y semillas
  • 17. Especiación geográfica (alopátrica) Divergencia de subpoblaciones con separación geográfica, que interrumpe el flujo génico. 1. Spp en amplio rango geográfico 2. Diferenciación en 2 subpoblaciones 3. Subpobl genéticamente aisladas 4a. Encuentro tras evolución en aislamiento, pero no hibridizan 4b. Se convierten en 2 spp o producen híbridos de bajo fitnessEj. Istmo de Panamá se cerró hace 3 MA.Filogenia de camarones (Altheus) a ambos lados:Pares de spp hermanas a cada ladoExpto de cortejo: poca afinidad para reproducirseen spp con > divergencia genética
  • 18. Especiación simpátridaDivergencia sin separación geográfica, por aparición de mecanismos deaislamiento: 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 cercanamenterelacionados. Una spp ancestral habría colonizado el cráter yespeciaron subsecuentemente muchas veces.
  • 19. EXTINCIÓN: desaparición de la última población localEXTINCIÓN EN LA NATURALEZA(SALVAJE)EXTINCIÓN LOCALEXTINCIÓN ECOLÓGICA
  • 20. 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
  • 21. Especies conocidas de diferentes grupos taxonómicos Fungi Monocotiled 2% Vertebrados 4% 4%Total descritas: 1.642.189 Dicotiledon 13%Nro. amenazadas: 16.928 Crustacea 3%(38% de las evaluadas) Moluscos 5% Aracnidos 6% Insectos 63% 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
  • 22. Extincto 2% Arrecifes de coral en Indo-Pacífico. Listado como Vulnerable Fuera de Amenazada peligro de extinción Anfibios en crisis! 40% 38% 366 spp nuevas en Libro Rojo 2008. 1,983 species (32%) Amenazadas o Extintas. Casi Datos amenazada insuficientes 8% 12%Caballo salvaje (Equus ferus) pasó de Extincto (1996) a En peligro críticoBlack-footed Ferret (Mustela nigripes) pasó de Extincto a En peligro crítico
  • 23. 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.
  • 24. Cuaternario 0.01 MA Grandes mamíferos y avesTerciario 65 MA 17% Reptiles (dinosaurios), muchas spp Asteroide marinasCretácicoJurásico 180 MATriasico 23% Flias animales (reptiles, moluscos) 250 MA Cambio global (bolido) 54% Flias animales (95% sppPérmico marinas, árboles, anfibios, trilobites)Carbonífero 345 MA 19% Flias animalesDevónico Cambio globalSilúricoOrdovísico 500 MA 25% Flias animales CalentamientoCámbrico abrupto global Nro de grupos
  • 25. 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 nuevasespecies.
  • 26. 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 naturalMás importante que la tasa de especiación!
  • 27. ¿ PORQUÉ ALGUNAS SPP. SON + SENSIBLES A AMENAZASPOR 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 (capacidadreproductiva o dispersión limitada, restricción de hábitat)
  • 28. Factores responsables de extinciones antropogénicas• Destrucción, alteración y fragmentación de hábitatAvance de ganadería, carreteras, tala de bosquesDestrucción de la selva tropicalPrácticas agrícolas- pesticidas, monocultivos cambios ambientales• Sobreexplotación de recursos naturales rápidos que no puedenCaza y pesca desmedida ser superados por los procesos compensatorios• Contaminación normales de una sppResiduos domésticos, (migración y evolución).industrias, agroquímicos• Invasiones biológicas
  • 29. Responsables de extinciones de Vertebrados Grupo Pérdida Sobrexpl Introd Predac otros ? hábitat otación spp Mamíferos 19 23 20 1 1 36 Aves 20 11 22 0 2 37 Reptiles 5 32 42 0 0 21 Peces 35 4 30 0 4 48En Latinoamérica: deforestación, explotación maderera,sobrepastoreo, alteración de humedales, obras hidráulicas, minería
  • 30. ¿DÓNDE? IMPACTOS HUMANOS ISLAS > TIERRA RIOS-AGUA DULCE ZONA COSTERA OCÉANO <Extinciones desde 1600 al presenteTaxón Contin Isla Océano Total % taxón extintoMamíferos 30 51 4 85 2.1Aves 21 92 0 113 1.3Reptiles 1 20 0 21 0.3Anfibios 2 0 0 2 0.05Peces 22 1 0 23 0.1Inverteb 49 48 1 98 0.01Plantas c/flor 245 139 0 384 0.2
  • 31. Estructura Poblacional - METAPOBLACIONES“Población de poblaciones ”Parches de hábitat que contienen diferentes poblaciones de una spp.Eventual dispersión de individuos a otro parcheTipos de subpoblaciones: fuente y sumideroTipos de procesos: colonizaciones y extinciones.
  • 32. Turnover Subpoblaciones persistentes en el tiempo: “core” no persistentes: “satélites”Fuente Sumidero satélites
  • 33. 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
  • 34. Extinciones en cascada “efecto dominó”Efecto sobre comunidad o escosistema A. Desaparición de una planta B. Extinción de un depredador tope C. Extinción de 1 de varias plantas D. Extinción de depredador tope
  • 35. EJEMPLO CLÁSICO: El pájaro dodo Raphus cucullatusHabitaba en la isla Mauricio (Océano Indico), desde 1600Vistos x última vez en 1680Victima del hombre: carne, fácil caza, predación de huevos x animalesdomésticos, pérdida de bosques.
  • 36. 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
  • 37. EXTINCIONES EN URUGUAYMAMÍFEROSPuma Felis concolor cabreraeJaguar Panthera onca palustrisCiervo de los pantanos Blastocerus dichotomusPecarí de collar Pecari tajacuOso hormiguero grande Myrmecophaga t. tridactylaLobo grande de río Ptenonura brasiliensis paraguensis AVESGuacamayo azul Anodorhynchus glaucusChorlo polar Numenius borealis
  • 38. Guayuvira (Patagonula americana)