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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE PALMIRA
CIENCIAS AGROPECUARIAS
MAESTRÍA Y DOCTORADO EN CIENCIAS AGROPECUARIAS
ASIGNATURA: Evolución de Especies Vegetales Cultivadas
CODIGO:
INTENSIDAD HORARIA: 4 HORAS / SEMANA
CLASIFICACION: ELECTIVA
PROFESORES : Joel Tupac Otero, PhD.
La teoría evolutiva es una de las ideas más importantes en las ciencias biológicas y por ende,
agronómicas ya que la agronomía puede verse como una rama aplicada de la Biología. Ya el
gran teórico evolutivo Theodosius Dobzhansky dijo: “nada en biología tiene sentido si no es a la
luz de la evolución”. Dicha aseveración es directamente aplicable a los sistemas agronómicos
ya que tienen un importante componente biológico.
Una visión evolutiva en las ciencias agrícolas permitiría un mejor entendimiento de
dichos sistemas. Por ejemplo, las plantas cultivadas poseen características muy diferentes que
las plantas en ambientes naturales. Estas diferencias se deben en gran parte a la evolución
diferencial que han tenido dichas plantas durante el cultivo con respecto a sus parientes
silvestres. El entendimiento de estos procesos evolutivos y de los factores genéticos asociados
podría facilitar el mejoramiento genético de las variedades vegetales. Similarmente, las plantas
cultivadas y los animales de cría son afectados por organismos patógenos que coevolucionan
con ellos. El entendimiento de dichos procesos podría ayudar al control y manejo de plagas en
sistemas agropecuarios.
En décadas recientes se ha enfatizado en la conservación de parientes silvestres de
plantas cultivadas para su utilización como fuentes de genes de resistencia a enemigos
naturales. Una parte integral del entendimiento de un grupo de organismos emparentados es a
través el esquema filogenético de su evolución. El entendimiento de las relaciones
filogenéticas, que es parte integral del estudio de la evolución, es una herramienta adicional
para seleccionar las posibles especies útiles para el mejoramiento genético de variedades de
plantas cultivadas. Lo mismo se puede aplicar a animales de cría. Estas son solo unas de las
muchas razones por las cuales considero que un curso de evolución es muy útil para un
estudiante de ciencias agropecuarias. Durante este curso los estudiantes adquirirán
herramienta imprescindible para ejercer las ciencias agrícolas de una manera integral.
FORMA DE EVALUACIÓN
El curso constara de 32 sesiones de 2 horas (2 sesiones por semana). Se realizaran 2
exámenes parciales y un examen final. Los porcentajes de las evaluaciones serán las
siguientes:
Ensayos
3% (Opcional)
Evaluación Modulo 1
20%
Evaluación Modulo 2
20%
Evaluación Modulo 3
20%
Evaluación Modulo 4
20%
Seminario
20%
OBJETIVOS.
A.
Definir y entender el concepto de evolución por selección natural y su relación con la
selección artificial creada por el hombre.
B. Entender la importancia de la variabilidad genética en los procesos evolutivos.
C. Discutir las aplicaciones de los conceptos evolutivos en el desarrollo de las especies
vegetales cultivadas.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
Según artículo 10 del acuerdo 14 de 1990 del Consejo Académico de la Universidad Nacional
de Colombia, la intensidad horaria del curso será la siguiente:
4 horas semanales de trabajo presencial.
5 horas semanales de trabajo por parte del estudiante (estudio personal esperado del
estudiante para responder a la asignatura).
El curso combinará la presentación de clases magistrales, discusión de artículos
científicos, y elaboración de talleres que permitan aclarar conceptos básicos en Biodiversidad.
El curso se basara en la revisión de la literatura especializada reportada por revistas científicas
y libros de texto. También se harán búsquedas en Internet.
Una de las partes más importantes del curso será el aprendizaje de técnicas para medir
y evaluar la biodiversidad a diferentes escalas. Para ello se realizaran trabajos de campo que le
permitan al estudiante adquirir destreza en el manejo e interpretación de datos relacionados
con la biodiversidad.
Las clases magistrales se realizarán cada semana utilizando como ayudas visuales
diapositivas y video beam para una presentación amena de lo temas a ser tratados.
JUSTIFICACIÓN.
Ya que los sistemas agronómicos tienen un componente biológico, la teoría evolutiva es
directamente aplicable a dichos estos modelos. Una visión evolutiva permitiría un mejor
entendimiento de los sistemas agrícolas. Por ejemplo las plantas cultivadas poseen
características muy diferentes que las plantas en ambientes naturales. Dichas diferencias en
características se debe en parte al alto efecto antrópico durante el proceso de domesticación,
el cual generó una dinámica evolutiva sui generis de esas especies. El entendimiento de dicha
evolución y de los factores genéticos asociados a la misma podría facilitar los procesos de
mejoramiento genético de las variedades vegetales. Por otra parte, las especies vegetales
cultivadas y los animales de cría han sido y son afectados por factores bióticos negativos
(plagas y enfermedades) para su normal desarrollo y que al coevolucionar con ellos
incrementan la variabilidad genética de las especies vegetales para responder a esos factores
El estudio y análisis de los conceptos de evolución y coevolución proporcionará a los
curadores de colecciones de germoplasma, mejoradores y los investigadores de todas las
disciplinas relacionadas con los sistemas agropecuarios de una mejor comprensión de las
responsabilidades de conservación y uso eficiente de los recursos genéticos de la especies
cultivadas.,
dichos procesos podría ayudar al control y manejo de plagas en sistemas
agropecuarios.
Una parte integral del entendimiento de un grupo de organismos emparentados es a
través el esquema filogenético de su evolución. En décadas recientes se ha enfatizado en la
conservación de parientes silvestres de plantas cultivadas para su utilización como fuentes de
genes de resistencia a enemigos naturales. El entendimiento de las relaciones filogenéticas,
que es parte integral del estudio de la evolución, es una herramienta adicional para seleccionar
los posibles especies útiles para el mejoramiento genético de variedades de plantas cultivadas.
Lo mismo se puede aplicar a animales de cría. Estas son solo unas pocas razones por las
cuales considero que un curso de evolución no solo es útil, sino que es una herramienta
imprescindible, para un estudiante de ciencias agropecuarias.
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CONTENIDO PROGRAMÁTICO.
Modulo 1. Introducción a la evolución.
1.1 Introducción a la ciencia del estudio de la evolución.
1.2 Historia de las ideas evolutivas: Historia de las ideas sobre evolución antes de
Darwin (hasta 1859). Charles Darwin (1859-1880). El eclipse del darwinismo (1880-1920). La
síntesis moderna del darwinismo (1920-1950). Desarrollos modernos.
1.3 Marco filosófico de la teoría evolutiva: filosofía de la ciencia.
1.4 La evidencia: Evolución a pequeña escala en la naturaleza. Evolución experimental.
Variación en especies naturales. Producción experimental de nuevas especies.
Extrapolaciones a largo plazo de observaciones a pequeña escala. Homologias. Evidencia fósil.
1.5 Selección natural y variación. La dureza de la vida. Condiciones para que ocurra
selección natural. Evolución y adaptación. Tipos de selección natural. Variación en poblaciones
naturales. Mutaciones y la nueva variación.
Modulo 2. Evolución, diversidad, adaptación y selección natural.
2.1 Clasificación y evolución: Principios de Clasificación. Escuelas de clasificación.
Métodos. Clasificación fenetica. Clasificación filogenética. Síntesis evolutiva de la clasificación.
El principio de divergencia.
2.2 Concepto de especie: Concepto fenético. Variación temporal de las especies.
Concepto cladístico. Taxonomía nominalista vs. Realista.
2.3 Especiación: Causas. Variación geográfica de las especies. Especiación Alopátrica,
parapatrica o simpatrica. Ejemplos.
2.4 Reconstrucción filogenética: Principios de inferencia. Distancia. Parcimonia.
Probabilidad. Homologáis vs. Analogías. Árboles filogenéticos.
2.5 Biogeografía evolutiva: variación de la distribución entre especies. Efectos de la
dispersión. Clima. Eventos de vicarianza. Intercambio biótico en América.
2.6 Análisis de adaptación: Vías de la adaptación. Métodos de estudio. Ejemplos.
Selección sexual. Proporción sexual.
2.7 Unidades de selección: Adaptaciones que benefician varios niveles de selección.
2.8 Explicaciones adaptativas: Selección Natural como la única explicación conocida de
la adaptación. Adaptaciones históricas. Las adaptaciones no son perfectas.
2.9 Coevolución: Influencia entre especies en su evolución. Hipótesis de la reina roja.
Módulo 3. Origen de la agricultura y domesticación como propulsor de variabilidad
3.1 Hipótesis : un solo origen ?, varios ?
3.2 Origen de la agricultura en ambientes prístinos y en ambientes secundarios
3.3 Desarrollo de la agricultura en
Medio Oriente
China
Africa
Mesoamérica
Andes
3.4 Proceso y etapas de domesticación
3.5 El Síndrome de domesticación: especies silvestres vs. cultivadas
3.6 Especies cultivadas de semillas. Ejemplo: cereales, leguminosas
3.7 Especies cultivadas de raíces o tubérculos. Ejemplo: papa, yuca, ñame
3.8 Otras especies cultivadas. Ejemplo: banano, hortalizas, especias
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Modulo 4. Evolución hoy
4.1 Problemas de clasificación taxonómica de las plantas cultivadas.
4.2 Acervos genéticos
Flujo genético
Definición y clasificación de acervos
4.3 Análisis de los complejos silvestres – intermedias – cultivadas en centros de
diversidad.
4.4 Centros de diversidad de especies cultivadas y la ley de series homólogas.
4.5 Casos relevantes de utilización de la variabilidad a través de la historia. Ejemplos
maíz, trigo, arroz, papa, banano, tomate, café, soya.
4.6 Potencial de domesticación de especies diferentes a las usadas actualmente.
4.7 Estado actual de la variabilidad de las especies cultivadas. Erosión genética
CRONOGRAMA
Modulo 1. Introducción a la evolución
5 Feb: Presentación, 1.1 Foro.
12 Feb: 1.2 Historia de las ideas evolutivas, 1.3 Marco filosófico de la teoría evolutiva.
19 Feb: 1.4 La evidencia, 1.5 Selección natural y variación.
Modulo 2. Evolución, diversidad, adaptación y selección natural
26 Feb: 2.1 Clasificación y evolución, 2.2 Concepto de especie, Evaluación 1.
5 Mar: 2.3 Especiación, 2.4 Reconstrucción filogenética, 2.5 Biogeografía evolutiva.
12 Mar: 2.6 Análisis de adaptación, 2.7 Unidades de selección, 2.8 Explicaciones adaptativas.
19 Mar: 2.9 Coevolución.
26 Mar: Semana Santa
3 Origen de la agricultura y domesticación como propulsor de variabilidad
2 Abril: 3.1 Hipótesis, 3.2 Origen de la agricultura Evaluación 2.
9 Abril: 3.3 Desarrollo de la agricultura, 3.4 Proceso y etapas de domesticación
16 Abril: 3.5 El Síndrome de domesticación, 3.6 Especies cultivadas de semillas
23 Abril: 3.7 Especies cultivadas de raíces o tubérculos, 3.8 Otras especies cultivadas.
Modulo 4. Evolución hoy
30 Abril: 4.1 Problemas de clasificación, Evaluación 3.
7 Mayo: 4.2 Acervos genéticos 4.3 Análisis de los complejos silvestres,
13 Mayo: Profe viaja a Italia.
20 Mayo: 4.4 Centros de diversidad 4.5 Casos relevantes
27 Mayo: Simposio
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Revistas
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Theoretical Applied Genetics
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Molecular Biology and Evolution
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Recursos en la Internet
Página web de la FAO : Organización Mundial para la Agricultura y la Alimentación.
http://www.fao.org/WAICENT/FaoInfo/Agricult/AGP/AGPS/GpaEN/gpatoc.html
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Página web del CGIAR: Grupo Consultivo Internacional para Investigación en Agricultura.
http://www.ipgri.cgiar.org/training/exsitu/web/arr_ppal_modulo.html
Página web del IPGRI : Instituto Internacional de Recursos Genéticos de Plantas.
http://www.ipgri.cgiar.org/themes/in_situ_project/on_farm/espanolpres.html
http://www.blackwellpublishing.com/ridley/
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