Analisis de curvas de crecimiento poblacional

mapas conceptuales

Principio de Hardy-Weinberg

En genética de poblaciones, el principio de Hardy-Weinberg (PHW) (también equilibro de Hardy-Weinberg o ley de Hardy-Weinberg), que recibe su nombre de G. H. Hardy y Wilhelm Weinberg, establece que la composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no actúe la selección natural ni ningún otro factor y no se produzca ninguna mutación. Es decir, la herencia mendeliana, por sí misma, no engendra cambio evolutivo.
En el lenguaje de la genética de poblaciones, la ley de Hardy-Weinberg afirma que, bajo ciertas condiciones, tras una generación de apareamiento al azar, las frecuencias de los genotipos de un locus individual se fijarán en un valor de equilibro particular. También especifica que esas frecuencias de equilibrio se pueden representar como una función sencilla de las frecuencias alélicas en ese locus. En el caso más sencillo, con un locus con dos alelos A y a, con frecuencias alélicas de p y q respectivamente, el PHW predice que la frecuencia genotípica para el homocigoto dominante AA es p2, la del heterocigoto Aa es 2pq y la del homocigoto recesivo aa, es q2. El principio de Hardy-Weinberg es una expresión de la noción de una población que está en "equilibrio genético", y es un principio básico de la genética de poblaciones.

Radiacion adaptativa

La radiación adaptativa o evolución divergente es un proceso que describe la rápida especiación de una o varias especies para llenar muchos nichos ecológicos. Este es un proceso de la evolución cuyas herramientas son la mutación y la selección natural.
La radiación adaptativa ocurre con frecuencia cuando se introduce una especie en un nuevo ecosistema, o cuando hay especies que logran sobrevivir en un ambiente que le era hasta entonces inalcanzable. Por ejemplo, los pinzones de Darwin de las islas Galápagos se desarrollaron de una sola especie de pinzones que llegaron a la isla. Otros ejemplos incluyen la introducción por el hombre de mamíferos predadores en Australia, el desarrollo de las primeras aves que repentinamente tuvieron la capacidad de expandir su territorio por el aire, o el desarrollo del lungfish durante el Devónico, hace cerca de 300 millones de años.
La dinámica de la radiación adaptativa es tal que, dentro de un corto período de tiempo, muchas especies se derivan de una o varias especies ancestros. De este gran número de combinaciones genéticas, sólo unas pocas pueden sobrevivir con el pasar del tiempo. Tras el rápido desarrollo de muchas especies nuevas, muchas o la mayoría de ellas desaparecen tan rápidamente como aparecieron. Las especies sobrevivientes están casi completamente adaptadas al nuevo ambiente. El auge y caída de las nuevas especies está actualmente progresando muy lentamente, comparado con el brote inicial de especies.
Hay tres tipos básicos de radiación adaptativa. Estas son:
Adaptación general. Una especie que desarrolla una habilidad radicalmente nueva puede alcanzar nuevas partes de su ambiente. El vuelo de los pájaros es una de esas adaptaciones generales.
Cambio ambiental. Una especie que puede, a diferencia de otras, sobrevivir en un ambiente radicalmente cambiado, probablemente se ramificará en nuevas especies para cubrir los nichos ecológicos creados por el cambio ecológico. Un ejemplo de radiación adaptativa como resultado de un cambio ambiental fue la rápida expansión y desarrollo de los mamíferos después de la extinción de los dinosaurios.
Archipiélagos. Ecosistemas aislados tales como islas y zonas montañosas, pueden ser colonizados por nuevas especies las cuales al establecerse siguen un rápido proceso de evolución divergente. Los pinzones de Darwin son ejemplos de una radiación adaptativa que ocurrió en un archipiélago

Especiacion

Desde un punto de vista biológico, una especie es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí y producir descendencia fértil, pero no pueden hacerlo (o no lo hacen en circunstancias normales) con los integrantes de poblaciones pertenecientes a otras especies. Por tanto, desde un punto de vista genético, se define la especie como la unidad reproductiva, es decir, el conjunto de individuos con capacidad de producir descendencia fértil por cruzamiento entre sus miembros.
Cualquiera que sea el parecido fenotípico entre un grupo de individuos, si los apareamientos entre ellos no produce descendientes (que es lo más habitual) o sólo producen descendientes estériles (como es el caso, por ejemplo, del cruce entre caballos y burros) podemos afirmar que pertenecen a especies diferentes. En algunos casos, cuando las especies que cruzan se han separado hace pocas generaciones (en términos evolutivos), el cruce entre ellas puede que sólo sea estéril en una determinada dirección o que sólo produzca hijos de un determinado sexo (como es el caso del cruce entre las especies Drosophila melanogaster y Drosophila simulans)
Desde una perspectiva evolutiva, las especies son grupos de organismos reproductivamente homogéneos, en un tiempo y espacio dados, pero que sufren transformaciones con el paso del tiempo o la diversificación espacial. Como consecuencia de estos cambios, las especies sufren modificaciones y se transforman en otras especies o bien se subdividen en grupos aislados que pueden convertirse en especies nuevas, diferentes de la original.
Se conoce como especiación al proceso mediante el cuál una población de una determinada especie da lugar a otra u otras poblaciones, asiladas reproductivamente de la población anterior y entre sí, que con el tiempo irán acumulando otras diferencias genéticas. El proceso de especiación, a lo largo de 3.800 millones de años, ha dado origen a una enorme diversidad de organismos, millones de especies de todos los reinos, que han poblado y pueblan la la Tierra casi desde el momento en que se formaron los primeros mares.

AMPLIACION DE DICHA INFORMACION:

http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Genetica%20evolutiva/Especiacion/Especiacion.htm

Poliploidia

Poliploidía es un incremento del número de cromosomas característico del complemento diploide; por ejemplo, la no disyunción de los cromosomas en la meiosis lleva a la aparición de individuos (4n), los cuales estarán aislados reproductivamente de la especie, a pesar de poder reproducirse sexualmente.
La poliploidía se produce por irregularidades de la meiosis: en la primera división (profase), cuando los cromosomas homólogos se aparean en el proceso llamado sinapsis para formar tétradas, y no se separan durante la anafase I; esto origina una célula con todo el complemento cromosómico y la otra con ninguno, donde la primera pasa por la segunda división meiótica y produce gametos diploides. Por lo tanto si este gameto se une con otro normal producirá un cigoto triploide (estéril).

PARA OBTENER UNA INFORMACION MAS COMPLETA ACERCA DE LA POLIPLOIDIA VISITA LA SIGUIENTE PAGINA WEB: http://es.wikipedia.org/wiki/Poliploide

Origen de las Eucariotas

Animales, plantas y hongos deben su existencia a una transformación en virtud de la cual bacterias diminutas y elementales se convirtieron en células grandes y dotadas de una organización compleja.

Hace unos 3700 millones de años aparecieron sobre la Tierra los primeros seres vivos. Eran microorganismos pequeños, unicelulares, no muy distintos de las bacterias actuales. A las células de ese tenor se las clasifica entre los procariotas, porque carecen de núcleo (karyon en griego), un compartimento especializado donde se guarda la maquinaria genética. Los procariotas alcanzaron pleno éxito en su desarrollo y multiplicación. Gracias a su notable capacidad de evolución y adaptación, dieron origen a una amplia diversidad de especies e invadieron cuantos hábitats el planeta podía ofrecerles.La biosfera estaría repleta de procariotas si no se hubiera dado el avance extraordinario del que surgió una célula perteneciente a un tipo muy distinto: eucariota, es decir, que posee un núcleo genuino. (El prefijo eu, de origen griego, significa "bue­no".) Las consecuencias de este acontecimiento marcaron el inicio de una nueva época. En nuestros días todos los organismos pluricelulares están constituidos por células eucariotas, que tienen una complejidad mucho mayor que las procariotas. Si no hubieran aparecido las células eucariotas, no existiría ahora la extraordina­ria variedad, tan rica en gamas, de la vida animal y vegetal en nuestro planeta; ni tampoco habría hecho acto de presencia el hombre para gozar de tamaña diversidad y arrancarle sus secretos.

Teoria Endosimbiotica

La teoría endosimbiótica postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una relación endosimbiótica con éste. Se especula con que las mitocondrias provendrían de protebacterias alfa (por ejemplo, rickettsias) y los plastos de cianobacterias.

La teoría endosimbiótica describe el paso de las células procariotas (células bacterianas, no nucleadas) a las células eucariotas (células nucleadas constituyentes de los procariontes y componentes de todos los pluricelulares) mediante incorporaciones simbiogenéticas
Margulis describe este paso en una serie de tres incorporaciones mediante las cuales, por la unión simbiogenética de bacterias, se originaron las células que conforman a los individuos de los otros cuatro reinos (protistas, animales, hongos y plantas).
Según la estimación más aceptada, hace 2.000 millones de años (aunque una horquilla posible podría descender a la cifra de 1.500 millones de años) la vida la componían multitud de bacterias diferentes, adaptadas a los diferentes medios. Margulis destacó también, la que debió ser una alta capacidad de adaptación de estas bacterias al cambiante e inestable ambiente de la Tierra en aquella época. Hoy se conocen más de veinte metabolismos diferentes usados por las bacterias frente al único usado por los pluricelulares: el aeróbico (que usan el oxígeno como fuente de energía; las plantas utilizan dos: aeróbico y fotosíntesis). Para Margulis, tal variedad revela las dificultades a las que las bacterias se tuvieron que enfrentar y su capacidad para aportar soluciones a esas dificultades.
Primera incorporación simbiogenética:
Una bacteria consumidora de azufre, que utilizaba el azufre y el calor como fuente de energía (arquea fermentadora o termoacidófila), se fusionó con una bacteria nadadora (espiroqueta) pasando a formar un nuevo organismo sumando sus características iniciales de forma sinérgica (en la que el resultado de la incorporación de dos o más unidades adquiere mayor valor que la suma de sus componentes). El resultado fue el primer eucarionte (unicelular eucariota) y ancestro único de todos los pluricelulares. El núcleoplasma de la células de animales, plantas y hongos sería el resultado de la unión de estas dos bacterias.
A las características iniciales de ambas células se le sumó una nueva morfología más compleja con una nueva y llamativa resistencia al intercambio genético horizontal. El ADN quedó confinado en un núcleo interno separado del resto de la célula por una membrana.
Esta parte de la teoría (incorporación de la espiroqueta) no es aceptada en la actualidad, pues sólo la defienden Margulis y sus asociados. Ninguna de las homologías propuestas entre los flagelos de los eucariontes y de las espiroquetas[8] [9] ha resistido el escrutinio.[10] [11] La homología de la tubulina a la proteína bacteriana de replicación/citoesqueleto FtsZ parece rematar definitivamente la causa contra Margulis, puesto que la FtsZ se encuentra nativamente en las arqueas, proporcionando un antepasado endógeno a la tubulina (en oposición a la hipótesis de Margulis de que la arquea había adquirido la tubulina de una espiroqueta simbiótica).
Segunda incorporación simbiogenética:
Este nuevo organismo todavía era anaeróbico, incapaz de metabolizar el oxígeno, ya que este gas suponía un veneno para él, por lo que viviría en medios donde este oxigeno, cada vez más presente, fuese escaso. En este punto, una nueva incorporación dotaría a este primigenio eucarionte de la capacidad para metabolizar oxigeno. Este nuevo endosombionte, originariamente bacteria respiradora de oxigeno de vida libre, se convertiría en las actuales mitocondrias y peroxisomas presentes en las células eucariotas de los pluricelulares, posibilitando su éxito en un medio rico en oxígeno como ha llegado a convertirse el planeta Tierra. Los animales y hongos somos el resultado de esta segunda incorporación.
Tercera incorporación simbiogenética:
Esta tercera incorporación originó el Reino vegetal, las recientemente adquiridas células respiradoras de oxígeno fagocitarían bacterias fotosintéticas y algunas de ellas, haciéndose resistentes, pasarían a formar parte del organismo, originando a su vez un nuevo organismo capaz de sintetizar la energía procedente del Sol. Estos nuevos pluricelulares, las plantas, con su éxito, contribuyeron y contribuyen al éxito de animales y hongos.
En la actualidad permanecen las bacterias descendientes de aquellas que debieron, por incorporación, originar las células eucariotas; así como aquellos protistas que no participaron en alguna de las sucesivas incorporaciones.

RNA y el origen de la vida

Teoría científica sobre el origen de la vida
Los polinucleótidos se forman en la Arcilla de la misma forma en que lo hacen los polipéptidos. Se cree que el RNA fue la primera molécula informativa que evolucionó en la progresión hacia la primera célula. Las proteínas y el DNA vinieron después. Una de las características más sorprendentes del RNA es que con frecuencia posee propiedades catalíticas. El RNA catalítico o ribozima, funciona como enzima. En las células de la actualidad se utiliza como auxiliar en el procesamiento de los productos finales: rRNA, tRNA y mRNA. Antes de la evolución de las células verdaderas es probable que este RNA haya catalizado la formación de RNA en la arcilla o estanques rocosos poco profundos. Si se agregan bandas de RNA a un tubo de ensayo con nucleótidos de RNA, la replicación puede ocurrir en ausencia de enzimas. Esta reacción se incrementa si se agrega zing como catalizador. El lector recordara que este metal se encuentra en la arcilla.
El RNA también puede dirigir la síntesis de proteínas. Algunas moléculas de cadena sencilla de RNA se pliegan sobre si mismas por la interacción de los nucleótidos que componen la cadena. En ocasiones la conformación de la molécula plegada provoca que el enlace con los aminoácidos sea débil. Si las moléculas de RNA provocan el acercamiento entre los aminoácidos, entonces éstos pueden enlazarse entre si y dar lugar a un polipéptido.
En las células vivas, se transfiere información del DNA al RNA y de éste a las proteínas. Se ha estudiado el mecanismo probable de la evolución del RNA y de las proteínas. El último paso de evolución de las moléculas de información seria la incorporación del DNA en los sistemas de transferencia de información. Como el DNA es una doble hélice, es más estable y menos reactivo que el RNA. Sin embargo, el RNA es necesario en cualquier forma, debido a que el DNA no es catalítico.
Hay varios pasos fundamentales previos a la formación de células vivas verdaderas, a partir de agregados macromoleculares. Hoy en día se tiene poca información acerca de la forma en que esto ocurrió. Por ejemplo, ¿Cómo se originó el código genético? Ello debe ocurrido en una etapa muy temprana del origen de la vida, ya que prácticamente todos los organismos vivos poseen el mismo código. Por otro lado, podría cuestionarse la forma en que una membrana formada por lípidos y proteínas puede envolver a un complejo macromolecular, permitiendo la acumulación de algunas moléculas y la exclusión de otras.

Experimentos Miller y Urey

El experimento de Miller-Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontáneamente moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples en condiciones ambientales adecuadas.
En 1953[1] Stanley L. Miller (1930-2007), un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago propuso a su director Harold Urey, realizar un experimento para contrastar la hipótesis de Aleksandr Oparin y J. B. S. Haldane según la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se habían producido reacciones químicas que condujeron a la formación de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, que posteriormente originaron las primeras formas de vida. Urey pensaba que los resultados no serían concluyentes pero finalmente aceptó la propuesta de Miller. Diseñaron un aparato en el que simularon algunas condiciones de la atmósfera de la Tierra primitiva. El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano, amoniaco, hidrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios. Este experimento dio como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico,este experimento fue clave para comprobar la teorìa de Oparìn y Haldane[1] [2] usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas.
En el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente.
Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos.
El experimento realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, fue fácil en la Tierra primitiva. Otros investigadores –siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP[cita requerida].
Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, los nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN, el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de posibles fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte, han renovado la cuestión del origen de la vida.

Factores que limitan el aumento de la poblacion

Dependientes del sexo
Son las conductas diferentes entre machos y hembras, independientemente de la causa. Ejemplo: los mosquitos (Culex pipiens) cuyas hembras son hematófagas, mientras que los machos no.
Efecto de grupo
Cuando animales de la misma especie forman grupos condicionan modificaciones de conducta y morfológicas. Ejemplo: los ortópteros migradores como la Locusta migratoria; un individuo solitario que se incorpora al grupo (desencadenando factores abióticos) genera una serie de cambios como la forma o velocidad de crecimiento, aumento de fecundidad o apetito. Asimismo, los factores de grupo tienen gran importancia entre los insectos con hábitos sociales, como las abejas, hormigas o termitas.
Los factores efecto de grupo condicionan modificaciones morfológicas y de conducta
Competición
Cuando dentro de una población aumenta el número de individuos efectivo, acercándose al máximo que el medio puede soportar, se desencadena una lucha por el alimento y el espacio. La competencia intraespecífica pone entonces en marcha un mecanismo de autorregulación, por la cual un aumento de mortalidad implica una disminución de la fecundidad.
Un efecto competición se manifiesta cuando se produce un aumento del número de individuos, que provocará una lucha por el alimento y el espacio
Si la competición es extrema puede traducirse incluso en canibalismo, tanto de adultos como de crías. La competencia tiene su manifestación en la defensa del territorio, sea por parejas o grupos, o mediante el establecimiento de jerarquías sociales; ejemplo, los lobos o ciervos, que mantienen fuera de la reproducción a cierto número de machos.
Nicho ecológico
De las relaciones de competición se desprende un concepto básico en ecología, el llamado nicho ecológico, es decir, la función que el organismo desempeña en su comunidad, o el conjunto de características ecológicas o condiciones de existencia de una especie, referidas a modo, y tipo de alimentación, zonas de reproducción, etc.
Dos especies que vivan en un mismo territorio no pueden ocupar o disponer del mismo nicho ecológico, en ese caso una de ellas quedaría eliminada por competición. Nicho ecológico no debe confundirse con lugar o espacio determinado, pues se trata únicamente de un concepto funcional; en ecología, al lugar o espacio concreto en que habita una especie determinada se le denomina hábitat.