Download fundamentos de evolución 2017 - Doctorado en Ciencias Biológicas

PROGRAMA DE DOCTORADO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS
MENCIÓN ECOLOGÍA
I.
II.
ANTECEDENTES GENERALES
Nombre del Curso
: FUNDAMENTOS DE EVOLUCIÓN
Sigla
: BIO4043
Carácter
: Mínimo
Créditos
: 15
Profesor Encargado
: Dra. Fernanda Pérez y Dr. Eduardo Palma
Fechas inicio y término
: 06 de Marzo al 19 de Junio
Días
: Lunes - Miércoles - Viernes
Horario
: 08:30 a 12:50 hrs
Semestre que se dicta
: Primero
Sala
: Multipropósito - 5to Piso Edificio N°210
BREVE DESCRIPCIÓN DEL CURSO
Curso de postgrado que revisa los conceptos y principios fundamentales de la Teoría
Evolutiva, abordando distintos tópicos en el área de la micro y macroevolución. El curso
contempla la realización de sesiones teóricas donde se discutirán los principales conceptos
y metodologías usadas para inferir fuerzas y procesos evolutivos; así como sesiones
prácticas, donde el alumno podrá construir modelos evolutivos a partir de datos genéticos y
fenotípicos. También se incluyen sesiones de discusión de artículos.
1
III.
OBJETIVO GENERAL
A través de sesiones teóricas y prácticas, se espera que estudiante desarrolle habilidades
que le permitan comprender, aplicar y generar modelos evolutivos para explicar y predecir
cambios en la biodiversidad y funcionamiento de los sistemas naturales.
IV.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Se espera que los alumnos sean capaces al final del curso de:
1. Integrar los conceptos y principios fundamentales de la Teoría Evolutiva para explicar
el origen y la variación espacio-temporal de la diversidad biológica
2. Inferir la contribución de fuerzas evolutivas a partir de múltiples líneas de evidencias
para explicar cambios en la biodiversidad y funcionamiento de los sistemas naturales.
3. Generar modelos evolutivos para explicar patrones pasados y actuales en la diversidad
biológica y predecir respuesta a futuros cambios ambientales
4. Proponer soluciones a problemas ambientales aplicando principios y conceptos
evolutivos que contribuyan a la sustentabilidad de los sistemas naturales
V.
CONTENIDOS
1. Desarrollo del Pensamiento Evolutivo
1.1. Evidencia de Evolución
1.2. Filósofos griegos y evolución
1.3. Teorema fundamental de la Selección Natural
1.4. Selección natural y Adaptación
1.5. Síntesis Moderna de la Evolución
2. Evolución Molecular
2.1. Organización del genoma, estructura de los genes
2.2. Cambios cromómicos
2.3. Sustituciones nucleotídicas
2.4. Teoría Neutral versus Selección Natural
2.5. Tasas de evolución y reloj molecular
2.6. Evolución del genoma
3. Evolución del Genotipo
3.1. Marcadores moleculares neutros
3.2. Las cuatro fuerzas evolutivas
3.3. Estructuración espacial de la diversidad genética
3.4. Influencia del sistema de reproducción sobre la diversidad genética
4. Evolución del Fenotipo
4.1. Modelos de evolución fenotípica
4.2. Integración fenotípica y fenotipos complejos
2
4.3.
4.4.
Plasticidad fenotípica
Diferenciación ecotípica y adaptación local
5. Evo-Devo
5.1. Modularidad
5.2. Recapitulación
5.3. Regulación del desarrollo
5.4. Novedades evolutivas
6. Fisología Ecológica y Evolutiva
6.1. Modelos
6.2. Limites, tolerancias y patrones de distribución
6.3. Eficiencia y economía en modelos fenotípicos
7. Historias de Vida
7.1. Ciclos de vida
7.2. Evolución de la reproducción sexual
7.3. Razones de sexo y asignación
8. Sociabilidad y Selección de Parentesco
8.1. Vías a la sociabilidad: mecanismos y consecuencias reproductivas
8.2. Consecuencias genéticas de la estructura social y sistema reproductivo:
coeficiente de consanguinidad
8.3. Selección de parentesco y evolución de la cooperación
9. Macroevolución
9.1. Conceptos de especie
9.2. Mecanismos de Especiación
9.3. Tasas de diversificación
9.4. Radiaciones adaptativas
10. Biogeografìa Histórica
10.1. Biogeografía
10.2. Centros de Origen
10.3. Vicarianza y dispersión
10.4. Tiempos de divergencia
VI.
METODOLOGÍA
Clases expositivas, sesiones prácticas, discusión de artículos y seminarios
3
VII.
-
PROFESORES COLABORADORES
Dr. Francisco Bozinovic
Dr. Luis Ebensperger
Dr. Sylvain Faugeron
Dr. Fabián Jaksic
Dr. Pablo Marquet
Dr. Alexander Vargas
Dr. Peter von Dassow
VIII. EVALUACIÓN
-
Sesiones prácticas: 20%
Discusión de artículos: 15%
Ensayo: 30%
Examen final escrito: 35%
IX.
-
BIBLIOGRAFÍA
Avise, 2000. Phylogeography. The history and formation of species. Harvard
Brown, J.H. & M.V. Lomolino. 1998. Biogeography, 2nd edition.
Bulmer M 1994. Theoretical evolutionary ecology. Sinauer Associates, Inc.
Coyne, J.A. & Orr, H. Allen. 2004. Speciation. Sinauer.
Denny MW 1993. Air and water. The biology and physics of life’s media. Princeton
University Press
DeWitt TJ & SM Scheiner 2004. Phenothypic plasticity. Functional and conceptual
approaches. Oxford University Press
Falconer DS & TFC MacKay 1996. Introduction to quantitative genetics. Pearson Hall.
Fox CW, DA Roff & DJ Fairbairn 2001. Evolutionary Ecology. Concepts and case
studies. Oxford University Press
Futuyma, D. Evolution. 2005. Sinauer.
Harvey PH & MD Pagel 1991. The comparative method in evolutionary biology and
ecology. Oxford University Press
Lemey, P; M. Salemy & AM Vandamme. 2010. The phylogenetic handbook: a practical
approach to phylogenetic analysis and hypothesis testing. Cambridge.
Mayhew, J. P 2006. Discovering Evolutionary Ecology: Bringing Together Ecology
and Evolution, Oxford Biology
McNeill Alexander R. 1999. Energy for animal life. Oxford University Press
Nei, M. & S Kumar. 2000. Molecular evolution and phylogenetics. Oxford.
Page, RDM & EC Holmes. 1998. Molecular Evolution: a Phylogenetic Approach.
Blackwell.
Pigliucci M & K Preston 2004. Phenotypic integration. Studying the ecology and
evolution of complex phenotypes. Oxford University Press
Ridley 2009. Evolution. John Wiley & Sons
4
- Schlichting CD & M Pigliucci 1998. Phenotypic evolution. A reaction norm perspective.
Sinauer Associates, Inc.
- Slater PJB & TR Halliday 1994. Behavior and evolution. Cambridge University Press
- Spicer JI & KJ Gaston 1999. Physiological diversity and its ecological implications.
Blackwell Science.
- Stearns SC 1992. The evolution of life histories. Oxford University Press
5
Historia de la Ecología
X
Miércoles
08-03-2017
Eduardo Palma
Desarrollo histórico del Pensamiento Evolutivo
X
Viernes
10-03-2017
Pablo Marquet
Fuerzas estocásticas y determinísticas en procesos ecológicos y evolutivos: desde moléculas a ecosistemas
X
Lunes
13-03-2017
Eduardo Palma
Evolución molecular
X
Miércoles
15-03-2017
Sylvain Faugeron
Evolución del genotipo
X
Viernes
17-03-2017
Fernanda Pérez
Evolución del fenotípo
X
Lunes
20-03-2017
Alex Vargas
Evo-Devo
X
Miércoles
23-03-2017
Faugeron / Pérez
Práctico.Inferencia de fuerzas evolutivas en base a datos genéticos y fenotípicos
X
X
X
Viernes
24-03-2017
Faugeron / Pérez
Práctico: Inferencia de fuerzas evolutivas en base a datos genéticos y fenotípicos
X
X
X
Lunes
27-03-2017
Faugeron / Pérez
Práctico: Inferencia de fuerzas evolutivas en base a datos genéticos y fenotípicos
X
X
X
Miércoles
29-03-2017
Francisco Bozinovic
Viernes
31-03-2017
Francisco Bozinovic
Lunes
03-04-2017
Luis Ebensperger
Miércoles
05-04-2017
Luis Ebensperger
Discusión de literatura: comportamiento
X
Viernes
07-04-2017
Peter Von Dasow
Evolución de los ciclos de vida y de las estrategias reproductivas
X
Lunes
10-04-2017
Peter Von Dasow
Discusión de literatura: historias de vida
X
Miércoles
12-04-2017
Eduardo Palma
Macroevolución. Concepto de especie, mecanismos de especiación, tasa de diversificación, radiación adaptativa
X
Viernes
14-04-2017
Fernanda Pérez
Biogeografía histórica. Origen,vicarianza,dispersión
X
Lunes
17-04-2017
Palma / Pérez
Práctico: reconstrucción filogenétia e inferencia de procesos históricos
X
X
X
Miércoles
19-04-2017
Palma / Pérez
Práctico: reconstrucción filogenétia e inferencia de procesos históricos
X
X
X
Viernes
21-04-2017
Palma / Pérez
Práctico: reconstrucción filogenétia e inferencia de procesos históricos
X
X
Lunes
24-04-2017
Faugeron / Palma / Pérez
Ensayo. Revisión controversia en ecología/evolución relacionado con fuerzas estocásticas/determinísticas
X
Miércoles
26-04-2017
Mauricio Lima
Ecología de poblaciones. Principios de dinámica de poblaciones, analisis y aplicaciones
X
Viernes
28-04-2017
Sylvain Faugeorun
Genética de poblaciones. Teoría de la coalescencia, demografía histórica, divergencia y especiación en tiempos ecológicos
X
Miércoles
03-05-2017
Lima / Faugeroun
Práctico: modelamiento de cambios demográficos basado en datos genéticos o registros históricos. Aplicaciones
X
X
X
X
Viernes
05-05-2017
Lima / Faugeroun
Práctico: modelamiento de cambios demográficos basado en datos genéticos o registros históricos. Aplicaciones
X
X
X
X
Lunes
08-05-2017
Lima / Faugeroun
Práctico: modelamiento de cambios demográficos basado en datos genéticos o registros históricos. Aplicaciones
X
X
X
X
Miércoles
10-05-2017
Pablo Marquet
Biogeografía de islas y metapoblaciones
X
Viernes
12-05-2017
Pablo Marquet
Macroecología y Teoría Neutral
X
Lunes
15-05-2017
Patricio Pliscoff
Práctico: modelamiento de nicho y planificación de áreas protegidas
X
X
X
Miércoles
17-05-2017
Patricio Pliscoff
Práctico: modelamiento de nicho y planificación de áreas protegidas
X
X
X
Viernes
19-05-2017
Patricio Pliscoff
Práctico: modelamiento de nicho y planificación de áreas protegidas
X
X
X
Lunes
29-05-2017
Sergio Navarrete
Ecología de Comunidades: Nicho. Perturbaciones. Estabilidad
X
Miércoles
31-05-2017
Sergio Navarrete
Interacciones biológicas. Tramas tróficas. Redes de interacciones
X
Viernes
02-06-2017
Sergio Navarrete
Discusión de literatura
Lunes
05-06-2017
Aurora Gaxiola
Ecología funcional y procesos ecosistémicos
Miércoles
07-06-2017
Aurora Gaxiola
Aplicación de principios ecosistémicos en restauración ecológica
X
Viernes
09-06-2017
Stephan Gelcich
Biodiversiad y servicios ecosistémicos. Sistemas marinos
X
Lunes
12-06-2017
Juan Armesto
Biodiversidad y Servicios ecosistémicos. Sistemas terrestres
Miércoles
14-06-2017
EVALUACIÓN
Examen escrito
Lunes
19-06-2017
Lima / Gelcich / Navarrete / Pliscoff
Ensayo: identificar problema ambiental y diseñar estrategia para contribuir a su resolución desde la ecología
Ecofisiología evolutiva. Modelos energéticos de fenotipos , Asignación de recursos
Discusión de literatura: fisiología
Comportamiento animal. Sociabilidad. Consecuencias genéticas y reproductivas de la estructura social
P1
10%
X
X
S1
5%
X
X
S2
5%
X
X
S3
5%
X
X
P2
10%
X
X
E1
30%
X
X
PONDERACIONES ECOLOGÍA
X
FUNDAMENTOS ECOLOGÍA
X
PONDERACIONES EVOLUCIÓN
Identificar la capacidad de
responder críticas a su trabajo en
forma directa y precisa, utilizando
argumentos pertinentes al
contexto de la investigación
FUNDAMENTOS EVOLUCIÓN
Fabián Jaksic
Demostrar en las preguntas que
realiza el manejo básico de los
criterios y estándares científicos,
y conocimiento de la disciplina
para poder profundizar,
comprender y evaluar las
investigaciones de otros
CLASE / SEMINARIO O PRÁCTICO
06-03-2017
Evaluaciones
Identificar en un debate los
argumentos técnicos y
disciplinares, los procedimientos,
resultados y conclusiones de las
investigaciones
PROFESOR
Lunes
Utilizar un lenguaje claro, lógico y
preciso al explicar y difundir
aspectos básicos de la literatura
científica
Competencia Comunicación
Describir e identificar las etapas
de una investigación en el área de
la ecología y evolución para
abordar las hipótesis planteadas
Identificar las etapas de una
planificación de un programa de
investigación utilizando
aproximaciones teóricas y/o
empíricas
Comprender las complejidades de
plantear un problema a resolver
en el área de la ecología y
evolución
Competencia Investigación
Aplicar principios ecológicos y
evolutivos para proponer una
estrategia pertinente para la
solución de un problema
ambiental específico
Aplica modelos ecológicos y
evolutivos para explicar y
predecir cambios en la
biodiversidad y funcionamiento
de los sistemas naturales
PROGRAMA DE ACTIVIDADES 2017 - BIO4042 FUNDAMENTOS DE ECOLOGÍA / BIO4043 FUNDAMENTOS DE EVOLUCIÓN
FECHA
Identificar y analizar la
contribución de las fuerzas
ecológicas y evolutivas a partir del
análisis de múltiples líneas de
evidencias para explicar cambios
en la biodiversidad y
funcionamiento de los sistemas
naturales
Competencia Disciplinar
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
P3
10%
S1
5%
P4
10%
S2
5%
X
X
S3
X
X1
EV
EV
X
X
X
X
X1
E1
5%
35%
35%
30%