Especiación e hibridación
Especiación e hibridación

  • Inicia: 20/01/2025    Finaliza: 31/01/2025
  • Modalidad: Presencial
  • Horario de clases: lunes-viernes 9:00-14:00.
  • Estudiantes mínimo: 4    máximo: 15
  • Costo: $1,500
  • Creditos: 4
  • Horas: 40
  • Nota:
  • Coordinadores:
    Dra. Rosa Ana Sánchez Guillén
  • Profesores invitados:
    Dra. Fernanda Sofía Baena Díaz
    Maestro Luis Rodrigo Arce Valdés

En este curso, vamos a revisar las ideas actuales sobre los procesos de especiación y cómo la especiación y selección sexual están impulsando la hibridación. Cada uno de los temas será introducido por el profesor (duración aproximada 1 hora) para luego fomentar la discusión entre los estudiantes. Esta discusión será facilitada por el uso de artículos experimentales (que serán presentados por los estudiantes) y con las preguntas planteadas por el profesor. A lo largo de la primera parte del curso, diseccionaremos los diferentes modelos de especiación geográfica: especiación alopátrica, peripátrica, parapátrica y simpátrica. Luego dedicaremos un tiempo al estudio de los mecanismos de aislamiento reproductor pre- y postcigóticos; analizando las oportunidades de flujo génico entre especies incipientes que están aisladas: i) geográfica; ii) temporal; iii) sexual; iv) mecánica; o v) gameticamente. También estudiaremos con detalle toda la gama de mecanismos de aislamiento postcigótico: i) extrínseco; o ii) intrínseco. Discutiremos también la importancia de la deriva génica y la selección natural como las principales fuerzas impulsoras de la especiación, así como el papel de la selección no-adaptativa en los procesos de especiación. Vamos a estudiar el proceso del “reforzamiento”, un proceso por el cual la selección natural aumenta el aislamiento reproductor entre especies incipientes. Generalmente, este proceso tiene lugar cuando dos poblaciones que han estado separados por un largo período de tiempo vuelven a entrar contacto. Cuando dicho contacto secundario se da entre especies que presentan un aislamiento reproductor incompleto, el apareamiento entre ellos, puede dar lugar a la formación de híbridos no aptos, que impulsan la selección natural para mejorar el aislamiento reproductor precigótico entre dichas especies incipientes. La especiación a veces se produce en un "estallido repentino” en diferentes nichos ecológicos. Este proceso se refiere a la radiación, así que el último tema de la primera parte del curso dedicada a la especiación y macro-evolución. La segunda parte del curso, se centrará en las consecuencias evolutivas de la hibridación, que van desde la extinción hasta la especiación, pasando por la introgresión híbrida y adaptación. Dedicaremos también un capítulo al estudio de la hibridación en el contexto del cambio climático. Y por último, cerraremos la segunda parte del curso dedicada a la arquitectura genómica de la hibridación

El objetivo principal de este curso es conocer y entender los principales mecanismos y las causas de los procesos de especiación e hibridación. La primera parte del curso la empezaremos entendiendo los distintos conceptos de especie, así como el tempo y modo de la especiación, y la arquitecta genética de la especiación (mediante el uso de técnicas de secuenciación masiva).

Este curso tiene dos objetivos principales: la enseñanza de la educación científica relacionada con los procesos de especiación e hibridación, y la comunicación de la ciencia. Las tareas asociadas a ambos objetivos son: 1) Participación activa a las clases teóricas impartidas por el profesor. 2) Presentación en PowerPoint de un artículo científico (a escoger de un listado de artículos). 3) Discusión de los artículos científicos presentados por los estudiantes. 4) Participación en un Mini-simposio. Presentación en PowerPoint de un tema (a escoger de un listado de temas) o proyecto de investigación utilizando las herramientas presentadas en del curso. Tanto en el tiempo de clases teóricas como en el tiempo de las presentaciones, habrá un fuerte énfasis en el aprendizaje activo y profundo, por lo tanto se espera que los estudiantes vengan preparados para para participar activamente en las actividades de aprendizaje en grupo.

1) El primer día de curso, se espera que cada uno de los alumnos haga una pequeña presentación (5 minutos, con apoyo de un PowerPoint) de su trabajo de maestría o doctorado y sus intereses particulares por el curso. 2) Durante el curso, a cada alumno se le pedirá que presente en PowerPoint un estudio científico (no revisión). De modo que cada día (excepto el primero) un alumno presentará un artículo sobre un tema ya explicado por el profesor. El orden en que se realizarán las presentaciones por parte de los estudiantes, dependerá del tema escogido por cada uno de ellos. El objetivo de las presentaciones: i) Mostrar a toda la clase las hipótesis, los procedimientos y las conclusiones del estudio. Para ello tendréis que rellenar la información de fondo que probablemente no sea de conocimiento general de los estudiantes. Lo que podrá requerir de fuentes de información que no sean exclusivamente el artículo escogido para presentar. ii) Resaltar donde el artículo se enmarca en la teoría de la biología evolutiva y el campo de la especiación. iii) Responder a las posibles preguntas de los estudiantes. 3) El último día se hará un mini simposio, en el que cada alumno presentará uno de los temas tratados en el curso o un proyecto de investigación relacionado con las herramientas presentadas en el curso. Los temas incluyen todos los capítulos tratados durante el curso: 1) Modo y tempo de la especiación. 2) Arquitectura genética de la especiación. Nuevas técnicas masivas de secuenciación en el estudio de la especiación. 3) El papel del aislamiento geográfico en la especiación. 4) El aislamiento precigótico. 5) Aislamiento postcigótico. 6) El papel de las fuerzas selectivas en los procesos de especiación. 7) El reforzamiento del aislamiento reproductor. 8) Especiación y macro-evolución. 9) Consecuencias evolutivas de la hibridación. 10) Arquitectura genética de la hibridación. Nuevas técnicas masivas de secuenciación en el estudio de la especiación. 11) La hibridación en el contexto de los nuevos rangos de distribución inducidos por el calentamiento global. El objetivo de las presentaciones: 1) desarrollar para toda la clase un tema específico (que podrá ser de especial interés para el estudiante, por interés particular o para su maestría o doctorado). El tema se abordado por el estudiante de modo libre. Pero se espera que el estudiante enmarque la clase en la teoría de la biología evolutiva y el campo de la especiación y, 3) responda a las posibles preguntas de los estudiantes. 4) Todos los alumnos participarán activamente durante la clase teórica del profesor y las presentaciones de artículos y mini simposio de los estudiantes. 5) Los PowerPoint serán escritos en Inglés (obligatorio) y presentados en inglés (opcional). 5) No hay lecturas requeridas, la mayoría de los temas introducidos en las clases están en el libro de Coyne y Orr [Coyne and Orr. 2004. Speciation. Sinauer] que es el libro recomendado para seguir el curso.

Sin prerrequisitos.

Sin prerrequisitos.

Asistencia= Obligatoria. Presentación del artículo= 25-30% Presentación del mini simposio= 25-30% Participación en las clases teóricas, presentaciones de artículos y el mini simposio= 25-30% Presentaciones en Inglés= 5-10%

Tema 1. Introducción a la especiación 1. Perspectiva histórica. Charles Darwin, el padre de la Biología Evolutiva moderna. Como sus ideas sobre la selección natural y el origen de las especies fueron validadas en el siglo 20 “La Síntesis moderna” 2. Especies: realidad y conceptos. 3. Barreras de aislamiento. Intensidad absoluta de las barreras de aislamiento. Intensidad relativa de las barreras de asilamiento. ¿Qué barreras causan especiación? ¿Qué caracteres promueven especiación? ¿Qué tan rápido aparece el aislamiento reproductor? 4. Métodos genómicos en especiación. Tema 2. El contexto geográfico de la especiación. Especiación con y sin flujo génico 1. Geografía de la especiación: alopátrica, parapátrica, peripátrica y simpátrica. 2. Parámetros demográficos de la especiación. 3. Métodos genómicos en el estudio de la estructura geográfica. Tema3: Taller: Filogeografía de la especiación. Tema 4: Especiación cromosómica 1. Poliploidía. 2. Reorganizaciones cromosómicas. 3. Unidad meiótica \"meiotic drive\". Tema 5: Base genética del aislamiento pre-cigótico 1. Mecanismos pre-cópula y pre-cigóticos. 2. Selección sexual y el emparejamiento selectivo \"assortative mating\". 3. Unidad sensorial \"sensory drive\". 4. Mecanismos post-cópula y pre-cigóticos. Tema 6: Base genética del aislamiento post-cigótico (aislamiento intrínseco) 1. Mecanismos post-cigóticos e intrínsecos. 2. Subdominancia y Dobzhansky-Müller Incompatibilities. 3. Las dos reglas de la especiación. Tema 7: Base genética del aislamiento post-cigótico (aislamiento extrínseco) 1. Subdominancia de los híbridos. Tema 8. Taller. Calculo índices de aislamiento pre- y post-cigótico. Tema 9: Especiación ecológica: especiación con flujo génico y selección divergente 1. Divergencia ecológica. 2. Aislamiento reproductivo. Tema 10: El paisaje genómico de la especiación 1. La perspectiva genética de la especiación. 2. Heterogeneidad del flujo génico. 3. Islas genómicas de divergencia. Tema 11: Zonas híbridas como ventanas a la especiación y adaptación 1. Equilibrio Hardy-Weinberg y desequilibrio de ligamento. 2. Clinas geográficas y genómicas. 3. Mapeo de mezcla. Tema 12: Consecuencias evolutivas de la hibridación 1. Reforzamiento. 2. Introgresión adaptativa. 3. Especiación híbrida. Tema 13. Taller: Estimando y entendiendo la mezcla. Tema 14. Línea Investigación- Hibridación en insectos. Tema 15. Línea de investigación-Hibridación en plantas. Tema 16. Mini-simposio de las principales ideas y conceptos del curso.