Biología (plan 1997) 2018-2

Quinto Semestre, Taller Nivel 1

Profesor	Juan Servando Núñez Farfán
Profesor	María del Pilar Suárez Montes
Profesor	Guadalupe Andraca Gómez
Profesor	María Graciela García Guzmán

A.- TALLER DE “SELECCIÓN NATURAL Y ADAPTACIÓN”

B.- PARTICIPANTES

Dra. Guadalupe Andraca Gómez <guadalupeandraca@gmail.com>

Dra. María Graciela García Guzmán <mggarcia@ecologia.unam.mx>

Dr. Juan Núñez Farfán <farfan@unam.mx>

Dra. María del Pilar Suárez Montes <psuarezmontes@gmail.com>

Laboratorio de Genética Ecológica y Evolución, Instituto de Ecología UNAM

Tel. 56 22 90 05

Resumen:

La selección natural es la única fuerza evolutiva que permite explicar la adaptación. Bajo esta premisa, la meta de este taller es que el alumno domine el marco teórico general que le permita comprender cómo ocurre la evolución adaptativa y sus restricciones. Asimismo, el análisis de las presiones selectivas que enfrentan los organismos y las soluciones que han generado ante los diferentes problemas ambientales, es motivo de estudio de este taller.

Al concluir la primera etapa de formación, los alumnos se incorporarán a uno de los proyectos de investigación, dentro del área del taller, para aproximarse a las metodologías de estudio. El alumno identificará las preguntas relevantes en el área de investigación de su interés, analizará la literatura especializada, propondrá y realizará una investigación que constituirá su tesis profesional.

C.- Sede: Laboratorio de Genética Ecológica y Evolución, Instituto de Ecología UNAM

Tel. 56 22 90 05

El presente taller tiene como objetivo primordial que el alumno se capacite en la investigación científica sobre selección natural y la adaptación. Este objetivo implica que deberá ser capaz de analizar y sintetizar la literatura especializada, identificar los problemas críticos dentro de esta especialidad, proponer con claridad hipótesis adaptativas y creatividad para ponerlas a prueba. Además, obtendrá el entrenamiento suficiente para desarrollar una investigación original y de calidad propia, que constituya su tesis profesional.

Nivel 1. Que el alumno domine la teoría básica y que inicie su capacitación en la búsqueda y análisis de literatura especializada sobre el tema de selección natural y adaptación.

Nivel 2. El estudiante profundizará en el estudio de la selección natural y adaptación. Que el alumno sea capaz de proponer un estudio mediante la identificación de un problema relevante de estudio en el área de interés y use la metodología científica para contestarlo.

Nivel 3. El estudiante será capaz de tomar datos pertinentes al problema planteado y será capaz de analizarlos e interpretarlos adecuadamente. Se espera domine las técnicas básicas de estadística descriptiva e inferencial.

Nivel 4. El alumno deberá estar capacitado para presentar los resultados de su investigación, tanto de manera oral como escrita, y será capaz de valorar los mismos mediante el análisis crítico del estado actual de conocimiento. Asimismo, será capaz de identificar nuevas preguntas de investigación.

E.- Cronograma de actividades

Nivel 1. Temario del curso en el primer semestre:

Contexto histórico: el desarrollo de la teoría

a) La descendencia con modificación propuesta por Darwin

b) Genética mendeliana y evolución por selección natural

c) El surgimiento de la síntesis moderna de la selección natural

Panorámica actual de la evolución por selección natural

a) Genética de poblaciones

b) Modelos de selección sobre un locus con dos alelos

c) Teorema Fundamental de la selección natural

Fuerzas evolutivas conjuantas

a) Migración

b) Modelo de Topografía adaptativa de S. Wright

Nivel II. Temario del taller en el segundo semestre

Genética cuantitativa

c) Genética cuantitativa

d) Reducción de la varianza genética aditiva y teorema fundamental (h²)

d) Selección sobre caracteres cuantitativos

e) Selección sobre múltiples caracteres de un organismo

f) Plasticidad fenotípica y normas de reacción

La selección sexual

a) El origen de la selección sexual

b) El principio de Bateman

c) El antagonismo entre selección sexual y selección natural

d) El proceso de selección desbocada de Fisher (Runaway)

e) El modelo del Handicap (buenos genes), una alternativa a la teoría de Fisher

f) La evolución de las señales

Selección dependiente de la frecuencia

a) Definiciones

b) Modelos genéticos

c) Diferencias entre optimización simple y optimización competitiva.

d) Estrategias alternativas, mixtas y condicionales

La adaptación

a) ¿Qué es la adaptación?

b) El estudio de la adaptación

- La aproximación experimental

- Los modelos de optimización

- El método comparativo

La selección natural en el campo.

Presiones selectivas

a) Adaptaciones y contra-adaptaciones. Ejemplo con interacciones de plantas y herbívoros. La historia de una carrera armamentista.

b) ¿Coevolución?

c) Variación espacio temporal de la resistencia al herbivorismo.

d) Estrategias espacio temporales para escapar de herbivorismo.

e) Resistencia y tolerancia al herbivorismo

Selección sexual

Un marco general de selección sexual para plantas y animales

- Conflictos de intereses entre los sexos

- Competencia intra-específica y elección de pareja

- El uso de la fuerza, el acoso y el cortejo en la adquisición de la pareja en plantas y animales.

Sistemas reproductivos y sistemas de apareamiento en plantas y animales

Sistemas reproductivos en plantas y animales

Sistemas de apareamiento en plantas y animales

Evolución de los sistemas de apareamiento

Estudios contemporáneos

Estudios históricos

El método comparativo y el estudio de la adaptación

Reconstrucción filogenética

Métodos Comparativos

Caracteres discretos

Caracteres continuos

Radiaciones adaptativas y evolución correlativa

Nivel III.

Desarrollo de la investigación.

Toma de datos y análisis

Exposición de trabajos especializados al área de interés de cada alumno.

TEMARIO

Herramientas estadísticas necesarias para la realización de las actividades de investigación

- Estadística

- Estadística descriptiva e inferencial

- Métodos comunes de análisis

Nivel IV.

Presentación del manuscrito de tesis

Presentación y reporte del la investigación en su forma final

F.- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

2018-2 y 2019-1

Taller 1.- Curso y seminarios. Participación en investigaciones en curso

Taller 2.- Curso y seminarios. Participación en investigaciones en curso

Segundo semestre 2019-2 y 2020-1.

Taller 3.- Curso y seminarios. Desarrollo de la investigación personal

Taller 4.- Desarrollo y culminación de la investigación personal

G.- SALIDA DE CAMPO

Las salidas al campo se realizarán de acuerdo al programa de investigación de los proyectos del laboratorio en los talleres 1 y 2, y de acuerdo a la investigación por realizarse a la investigación de los talleres 3 y 4. Los costos de las salidas serán cubiertos por los proyectos de los profesores participantes.

H.- LABORATORIOS SEDE DEL TALLER

Laboratorio de genética ecológica y evolución, Instituto de Ecología, UNAM.

I.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Talleres 1 y 2

Examenes 50 %

Seminarios 20 %

Trabajos 20 %

Asistencia 10 %

Taller 3

Examen de estadística 30 %

Análisis crítico de la literatura especializada 30 %

Anteproyecto de trabajo de investigación 40 %

Taller 4

Presentación oral de la investigación 40 %

Manuscrito final de la investigación 60 %

J.- PRERREQUISITOS ACADÉMICOS

1) Ser alumno regular de la Facultad, comprobable con el historial académico

2) Haber cursado la materia de Evolución I

3) Es indispensable, al menos, poseer una buena comprensión de lectura en inglés

4) Disponer de tiempo para participar en actividades de investigación y salir al campo.

NOTA: En caso necesario se realizará un examen y entrevista para la selección

K.- NÚMERO DE ESTUDIANTES

Dadas las limitaciones de espacio, el número máximo de estudiantes será de cinco. Incorporación: Se podrán incorporar cinco estudiantes una vez concluido el taller en su totalidad, o bien el número de lugares vacantes, cada año

L.- SESIONES DE TRABAJO

Dos sesiones de clase por semana de una hora y media. El resto del tiempo se dedicará a la participación en actividades de investigación (9 horas por semana)

Las clases serán impartidas por temas, y los profesores decidirán los temas a cubrir. En los talleres 3 y 4, gran parte del tiempo será dedicado a seminarios, trabajo de campo y de laboratorio, análisis de datos y reporte de resultados.

M.- INFRAESTRUCTURA

Los Laboratorios de Genética Ecológica y Evolución del Instituto de Ecología, cuenta con el equipo indispensable para el análisis de genética de usando marcadores moleculares y genética cuantitativa. Posee equipo de cómputo y software en genética de poblaciones y cuantitativa, así como la literatura básica en los temas que se abordarán en el taller.

El Instituto de Ecología, UNAM posee vehículos para el campo, invernaderos, cámaras ambientales, etc., que pueden ser utilizados para las investigaciones.

N.- LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

i) Interacción planta-herbívoro

ii) Efectos ecológicos de la fragmentación

iii) Selección sobre en caracters de historia de vida

iv) Evolución de los sistemas reproductivos en las plantas

v) Interacciones bióticas

vi) Análisis filogenético y método comparativo

A.- TALLER DE “SELECCIÓN NATURAL Y ADAPTACIÓN”

B.- PARTICIPANTES

Dra. Guadalupe Andraca Gómez <guadalupeandraca@gmail.com>

Dra. María Graciela García Guzmán <mggarcia@ecologia.unam.mx>

Dr. Juan Núñez Farfán <farfan@unam.mx>

Dra. María del Pilar Suárez Montes <psuarezmontes@gmail.com>

Laboratorio de Genética Ecológica y Evolución, Instituto de Ecología UNAM

Tel. 56 22 90 05

Resumen:

La selección natural es la única fuerza evolutiva que permite explicar la adaptación. Bajo esta premisa, la meta de este taller es que el alumno domine el marco teórico general que le permita comprender cómo ocurre la evolución adaptativa y sus restricciones. Asimismo, el análisis de las presiones selectivas que enfrentan los organismos y las soluciones que han generado ante los diferentes problemas ambientales, es motivo de estudio de este taller.

Al concluir la primera etapa de formación, los alumnos se incorporarán a uno de los proyectos de investigación, dentro del área del taller, para aproximarse a las metodologías de estudio. El alumno identificará las preguntas relevantes en el área de investigación de su interés, analizará la literatura especializada, propondrá y realizará una investigación que constituirá su tesis profesional.

C.- Sede: Laboratorio de Genética Ecológica y Evolución, Instituto de Ecología UNAM

Tel. 56 22 90 05

D.- OBJETIVOS

El presente taller tiene como objetivo primordial que el alumno se capacite en la investigación científica sobre selección natural y la adaptación. Este objetivo implica que deberá ser capaz de analizar y sintetizar la literatura especializada, identificar los problemas críticos dentro de esta especialidad, proponer con claridad hipótesis adaptativas y creatividad para ponerlas a prueba. Además, obtendrá el entrenamiento suficiente para desarrollar una investigación original y de calidad propia, que constituya su tesis profesional.

Objetivos por Nivel

Nivel 1. Que el alumno domine la teoría básica y que inicie su capacitación en la búsqueda y análisis de literatura especializada sobre el tema de selección natural y adaptación.

Nivel 2. El estudiante profundizará en el estudio de la selección natural y adaptación. Que el alumno sea capaz de proponer un estudio mediante la identificación de un problema relevante de estudio en el área de interés y use la metodología científica para contestarlo.

Nivel 3. El estudiante será capaz de tomar datos pertinentes al problema planteado y será capaz de analizarlos e interpretarlos adecuadamente. Se espera domine las técnicas básicas de estadística descriptiva e inferencial.

Nivel 4. El alumno deberá estar capacitado para presentar los resultados de su investigación, tanto de manera oral como escrita, y será capaz de valorar los mismos mediante el análisis crítico del estado actual de conocimiento. Asimismo, será capaz de identificar nuevas preguntas de investigación.

E.- Cronograma de actividades

Nivel 1. Temario del curso en el primer semestre:

Contexto histórico: el desarrollo de la teoría

a) La descendencia con modificación propuesta por Darwin

b) Genética mendeliana y evolución por selección natural

c) El surgimiento de la síntesis moderna de la selección natural

Panorámica actual de la evolución por selección natural

a) Genética de poblaciones

b) Modelos de selección sobre un locus con dos alelos

c) Teorema Fundamental de la selección natural

Fuerzas evolutivas conjuantas

a) Migración

b) Modelo de Topografía adaptativa de S. Wright

Nivel II. Temario del taller en el segundo semestre

Genética cuantitativa

c) Genética cuantitativa

d) Reducción de la varianza genética aditiva y teorema fundamental (h²)

d) Selección sobre caracteres cuantitativos

e) Selección sobre múltiples caracteres de un organismo

f) Plasticidad fenotípica y normas de reacción

La selección sexual

a) El origen de la selección sexual

b) El principio de Bateman

c) El antagonismo entre selección sexual y selección natural

d) El proceso de selección desbocada de Fisher (Runaway)

e) El modelo del Handicap (buenos genes), una alternativa a la teoría de Fisher

f) La evolución de las señales

Selección dependiente de la frecuencia

a) Definiciones

b) Modelos genéticos

c) Diferencias entre optimización simple y optimización competitiva.

d) Estrategias alternativas, mixtas y condicionales

La adaptación

a) ¿Qué es la adaptación?

b) El estudio de la adaptación

- La aproximación experimental

- Los modelos de optimización

- El método comparativo

La selección natural en el campo.

Presiones selectivas

a) Adaptaciones y contra-adaptaciones. Ejemplo con interacciones de plantas y herbívoros. La historia de una carrera armamentista.

b) ¿Coevolución?

c) Variación espacio temporal de la resistencia al herbivorismo.

d) Estrategias espacio temporales para escapar de herbivorismo.

e) Resistencia y tolerancia al herbivorismo

Selección sexual

Un marco general de selección sexual para plantas y animales

- Conflictos de intereses entre los sexos

- Competencia intra-específica y elección de pareja

- El uso de la fuerza, el acoso y el cortejo en la adquisición de la pareja en plantas y animales.

Sistemas reproductivos y sistemas de apareamiento en plantas y animales

Sistemas reproductivos en plantas y animales

Sistemas de apareamiento en plantas y animales

Evolución de los sistemas de apareamiento

Estudios contemporáneos

Estudios históricos

El método comparativo y el estudio de la adaptación

Reconstrucción filogenética

Métodos Comparativos

Caracteres discretos

Caracteres continuos

Radiaciones adaptativas y evolución correlativa

Nivel III.

Desarrollo de la investigación.

Toma de datos y análisis

Exposición de trabajos especializados al área de interés de cada alumno.

TEMARIO

Herramientas estadísticas necesarias para la realización de las actividades de investigación

- Estadística

- Estadística descriptiva e inferencial

- Métodos comunes de análisis

Nivel IV.

Presentación del manuscrito de tesis

Presentación y reporte del la investigación en su forma final

F.- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

2018-2 y 2019-1

Taller 1.- Curso y seminarios. Participación en investigaciones en curso

Taller 2.- Curso y seminarios. Participación en investigaciones en curso

Segundo semestre 2019-2 y 2020-1.

Taller 3.- Curso y seminarios. Desarrollo de la investigación personal

Taller 4.- Desarrollo y culminación de la investigación personal

G.- SALIDA DE CAMPO

Las salidas al campo se realizarán de acuerdo al programa de investigación de los proyectos del laboratorio en los talleres 1 y 2, y de acuerdo a la investigación por realizarse a la investigación de los talleres 3 y 4. Los costos de las salidas serán cubiertos por los proyectos de los profesores participantes.

H.- LABORATORIOS SEDE DEL TALLER

Laboratorio de genética ecológica y evolución, Instituto de Ecología, UNAM.

I.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Talleres 1 y 2

Examenes 50 %

Seminarios 20 %

Trabajos 20 %

Asistencia 10 %

Taller 3

Examen de estadística 30 %

Análisis crítico de la literatura especializada 30 %

Anteproyecto de trabajo de investigación 40 %

Taller 4

Presentación oral de la investigación 40 %

Manuscrito final de la investigación 60 %

J.- PRERREQUISITOS ACADÉMICOS

1) Ser alumno regular de la Facultad, comprobable con el historial académico

2) Es indispensable, al menos, poseer una buena comprensión de lectura en inglés

3) Disponer de tiempo para participar en actividades de investigación y salir al campo.

NOTA: En caso necesario se realizará un examen y entrevista para la selección

K.- NÚMERO DE ESTUDIANTES

Dadas las limitaciones de espacio, el número máximo de estudiantes será de cinco. Incorporación: Se podrán incorporar cinco estudiantes una vez concluido el taller en su totalidad, o bien el número de lugares vacantes, cada año

L.- SESIONES DE TRABAJO

Dos sesiones de clase por semana de una hora y media. El resto del tiempo se dedicará a la participación en actividades de investigación (9 horas por semana)

Las clases serán impartidas por temas, y los profesores decidirán los temas a cubrir. En los talleres 3 y 4, gran parte del tiempo será dedicado a seminarios, trabajo de campo y de laboratorio, análisis de datos y reporte de resultados.

M.- INFRAESTRUCTURA

Los Laboratorios de Genética Ecológica y Evolución del Instituto de Ecología, cuenta con el equipo indispensable para el análisis de genética de usando marcadores moleculares y genética cuantitativa. Posee equipo de cómputo y software en genética de poblaciones y cuantitativa, así como la literatura básica en los temas que se abordarán en el taller.

El Instituto de Ecología, UNAM posee vehículos para el campo, invernaderos, cámaras ambientales, etc., que pueden ser utilizados para las investigaciones.

N.- LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

i) Interacción planta-herbívoro

ii) Efectos ecológicos de la fragmentación

iii) Selección sobre en caracters de historia de vida

iv) Evolución de los sistemas reproductivos en las plantas

v) Interacciones bióticas

vi) Análisis filogenético y método comparativo