PROCESOS DE EXTINCIÓN DE ESPECIES

Causas de extinción poblacional

¿Qué contribuye al riesgo de extinción?

Especiación y Extinción como procesos naturales

¿Cuántas especies hay?

Impactos humanos

Donde se concentran las extinciones

Situación en Uruguay

TEMAS A TOCAR…

Causas de extinción poblacional

1. Pérdida de variabilidad genética

2. Estocasticidad demográfica

3. Estocasticidad ambiental y catástrofes.

► cantidad total de información y variación genética que existe

dentro de cada especie.

Los genes (Unidades de almacenamiento de información)- son heredables y materia prima de la selección natural.

Variación genética

Selección Natural(ventaja evolutiva de ciertos genes)

Deriva génica(frecuencia génica de una población

determinada por azar)

1. PÉRDIDA DE DIVERSIDAD GENÉTICA

Agentes del cambio evolutivo

Deriva génicaIntroduce nuevos alelos

Causas de extinción

IMPORTANCIA DE LA DIVERSIDAD GENÉTICA

¿Porqué mantener ≠ versiones del mismo gen?

1. Potencial evolutivoSpp con + diversidad están mejor equipadas para evolucionar en respuesta a cambios en ambiente.(La presencia de alelos raros confiere ventajas ante cambios)Necesario variabilidad para la acción de la selección natural.

2. Pérdida de fitness

Poblaciones con baja diversidad experimentan problemas aunque el

ambiente sea constante (baja fertilidad, alta mortalidad de crías, etc). Zoos

Mayor probabilidad de perder fitness por la expresión de genes deletéreos

en individuos homocigotos.

Causas de extinción

¿Porqué poblaciones genéticamente uniformes tienen bajo

fitness?

1. Homocigocidad: puede llevar a la expresión de genes deletéreos o

letales.

Endogamia reduce heterocigocidad

2. Individuos homocigotos suelen ser menos aptos.

(- resistentes a enfermedades, crecimiento lento, < supervivencia).

3. < heterocigocidad < variabilidad genética entre descendencia

menor probabilidad de supervivencia de algunos.

Causas de extinción

3. Valor utilitarioOfrece a criadores + variedades con características deseables (resistencia

a enfermedades, estética, productividad, etc.)

- Permite al hombre actuar como agente de selección de formas de la misma especie: perros, maíz, etc.

- Permite que la misma spp crezca en muchos ambientes con diferentes características.

- Estratégico para la conservación de una spp porque provee justificación para protegerla en todo su rango geográfico.

Causas de extinción

PROCESOS QUE DISMINUYEN LA DIVERSIDAD GENÉTICA

1. Cuellos de botella

Reducción de la diversidad original

Se mantiene una pequeña muestra del pool original

Muestra no representativa del total (perdida de alelos)

10.000 ind

1.000 ind

tiempo

2. Deriva génica. Pérdida de alelos x azar.

Ocurre en poblaciones pequeñas, x que cada generación retiene solo una

porción del pool génico de la generación anterior.

Cuanto menos frecuente un alelo, + probable que se pierda en la

generación progenie.

3. Endogamia

Reproducción entre 2 individuos relacionados (comparten copias idénticas de sus genes).Problema en poblaciones en cautiverio.

2. INCERTIDUMBRE DEMOGRÁFICA

Variaciones al azar del éxito reproductivo o supervivencia de individuos

Nacimientos ♂ ó ♀, o nro que mueren o reproducen.

♀ ♀ ♀ ♀

♀>♂Grupo social- Efecto Alee

etc.

Posi

bili

dades:

Causas de extinción

3. INCERTIDUMBRE AMBIENTAL

Cambios impredecibles en factores ambientales: calidad del hábitat,

nutrientes, agua, cobertura, contaminantes o relaciones con otras spp

(presas, competidores)

- “desastres” (inundaciones, tormentas o sequías de gran magnitud).

Discretas, efecto irregular.

Incertidumbre espacial

La dinámica de los diferentes parches tendrá efectos en la probabilidad de

extinción de la metapoblación.

Causas de extinción

Paradigmas en el proceso de extinción:

1) Reducción poblacional:

disminución independiente del tamaño pobl., ocasionada por factores

externos

2) Poblaciones pequeñas:

causada por efectos intrínsecos de tamaño pobl muy pequeño que

afectan la viabilidad de la población. Eventos demográficos, genéticos

y variabilidad ambiental.

Causas de extinción

• RESTRINGIDAS A UN TIPO DE HABITAT RARO

(han evolucionado características especiales)

• LIMITADAS GEOGRÁFICAMENTE

(confinados por barreras)

• BAJAS DENSIDADES (gran tamaño corporal, o recurso necesario es

escaso y disperso).

¿PORQUÉ ALGUNAS ESPECIES SON MÁS VULNERABLES A LA

EXTINCIÓN?

porque son spp. raras

¿QUÉ CONTRIBUYE AL RIESGO DE EXTINCIÓN?

Gusano bellota en grava de conchas

1) Gran tamañoBajo potencial reproductivo: baja tasa intrínseca de crecimiento,

maduración tardía, pocas crías

> área de acción

+ alimento

Baja densidad poblacional

2) Alto en cadena tróficaAmplificación de problemas de productividad

Concentración de contaminantes tóxicos

Vulnerabilidad a la extinción

3) Restricción de rangoPocas poblaciones

Vulnerable a disturbios

Aislamiento.

…

6) Alto valor económico (sobreexplotación o regulación

ineficiente)

7) Baja tasa de dispersión

8) Escasa variabilidad genética

4) Nicho especializadoHábitat, alimento, sitio de cría vulnerables al cambio

5) MigracionesMuchas vulnerabilidades (hábitats, barreras)

ESPECIACIÓN

RADIACIÓN ADAPTATIVA

ISLAS: menos spp, son diferentes, antepasado logró llegar, alta tasa de cambio evolutivo, aislamiento reproductivo con población del continente

evolución: ajuste entre organismos y ambiente.

Pinzones de Darwin en Islas Galápagos

Semillas del suelo

Flores y frutos

Escarabajos en árboles

Insectos

Hojas y semillas

Especiación geográfica (alopátrica)

Divergencia de subpoblaciones con separación geográfica, que

interrumpe el flujo génico.

Ej. Istmo de Panamá se cerró hace 3 MA.Filogenia de camarones (Altheus) a ambos lados:Pares de spp hermanas a cada ladoExpto de cortejo: poca afinidad para reproducirse en spp con > divergencia genética

1. Spp en amplio rango geográfico2. Diferenciación en 2

subpoblaciones3. Subpobl genéticamente aisladas4a. Encuentro tras evolución en

aislamiento, pero no hibridizan4b. Se convierten en 2 spp o

producen híbridos de bajo fitness

Ejemplo- cráter volcánico del lago Barombi en Camerún (pequeño y ecológicamente homogéneo).Habitan 11 spp de peces Cíclidos cercanamente relacionados. Una spp ancestral habría colonizado el cráter y especiaron subsecuentemente muchas veces.

Especiación simpátrida

Divergencia sin separación geográfica, por aparición de mecanismos de

aislamiento:

ecológico (hábitats ≠), etológico,

sexual (órganos reproductivos o gametos),

genético (cambios cromosómicos infertilidad o inviabilidad de híbridos)

EXTINCIÓN EN LA NATURALEZA (SALVAJE)

EXTINCIÓN LOCAL

EXTINCIÓN ECOLÓGICA

EXTINCIÓN: desaparición de la última población local

¿Cuántas especies hay?

• ~ 2 millones identificadas y clasificadas

• ~ 99% ya extintas. Duración: 1-10 millones de años

Estimaciones:

- Proyecciones basadas en tasa de descubrimiento 6-7 millones

- Extrapolación basada en tamaño/abundancia 10 millones

- Extrapolación basada en especificidad ecológica 30 millones

¿??

Tasa anual de extinción: + 10.000 spp/año (Wilson 1988)

Principalmente insectos tropicales

La escala del problema…

Especies conocidas de diferentes grupos taxonómicos

Grupo Identificadas Total estimado % identificadasMamíferos 5.488 90-95Reptiles 8.734 13644-13800Anfibios 6.347Aves 9.990 9.000-9.224 94-100Peces 30.700 22.000-23.000 83-95Plantas 298.506 443.644-526.024 67-90Invertebrados 1.232.384 4.400.000-33.000.000 3-27

Insectos

63%

Aracnidos

6%

Moluscos

5%

Crustacea

3%

Vertebrados

4%

Monocotiled

4%

Fungi

2%

Dicotiledon

13%Total descritas: 1.642.189

Nro. amenazadas: 16.928

(38% de las evaluadas)

Amenazada

de extinción

38%

Fuera de

peligro

40%

Extincto

2%

Casi

amenazada

8%

Datos

insuficientes

12%

Arrecifes de coral en Indo-Pacífico.Listado como Vulnerable

Anfibios en crisis! 366 spp nuevas en Libro Rojo 2008.1,983 species (32%) Amenazadas o Extintas.

Caballo salvaje (Equus ferus) pasó de Extincto (1996) a En peligro críticoBlack-footed Ferret (Mustela nigripes) pasó de Extincto a En peligro crítico

EXTIN

CIO

NES H

ISTÓ

RIC

AS

Final de la era Paleozoica (225 MA), yfinal del Cretácico (era Mesozoica) 65 MA.

En 600 MA: 20 episodios de extinción masiva

0.01 MACuaternario

Terciario

CretácicoJurásicoTriasico

PérmicoCarbonífero

DevónicoSilúricoOrdovísico

Cámbrico

65 MA

180 MA

250 MA

345 MA

500 MA

Nro de grupos

25% Flias animales

19% Flias animales

23% Flias animales (reptiles, moluscos)

17% Reptiles (dinosaurios), muchas spp

marinas

Grandes mamíferos y aves

54% Flias animales (95% spp marinas,

árboles, anfibios, trilobites)

Asteroide

Calentamiento

abrupto global

Cambio global (bolido)

Cambio global

En la historia de la Tierra han vivido 500 millones de especies; las que existen en la actualidad representan apenas el 2%el resto ha desaparecido o evolucionado hacia nuevas especies.

HOMBRE: aceleración del proceso por aumento

de población y consumo de recursos.

Desde 1800 la tasa de extinción es 50 VECES MAYOR que el ritmo natural

IMPACTOS HUMANOS

Más importante que la tasa de especiación!

¿ PORQUÉ ALGUNAS SPP. SON + SENSIBLES A AMENAZAS

POR EL HOMBRE?

• SOLAPAMIENTO DE HABITAT (suelos fértiles, climas benignos, ríos)

• ESCASA ATENCIÓN (O PERSECUCIÓN) (murciélagos, arañas)

• AMPLIOS REQUERIMIENTOS DE HOME-RANGE

• ADAPTABILIDAD Y RESILIENCIA LIMITADAS (capacidad

reproductiva o dispersión limitada, restricción de hábitat)

Factores responsables de extinciones antropogénicas

• Destrucción, alteración y fragmentación de hábitatAvance de ganadería, carreteras, tala de bosques

Destrucción de la selva tropical

Prácticas agrícolas- pesticidas, monocultivos

• Sobreexplotación de recursos naturales

Caza y pesca desmedida

• Contaminación

Residuos domésticos,

industrias, agroquímicos

• Invasiones biológicas

cambios ambientales rápidos que no pueden ser superados por los procesos compensatorios normales de una spp (migración y evolución).

Responsables de extinciones de Vertebrados

Grupo Pérdida hábitat

Sobrexplotación

Introd spp

Predac otros ?

Mamíferos 19 23 20 1 1 36

Aves 20 11 22 0 2 37

Reptiles 5 32 42 0 0 21

Peces 35 4 30 0 4 48

En Latinoamérica: deforestación, explotación maderera, sobrepastoreo, alteración de humedales, obras hidráulicas, minería

IMPACTOS HUMANOS

ISLAS

TIERRA

RIOS-AGUA DULCE

ZONA COSTERA

OCÉANO

>

<

Taxón Contin Isla Océano Total % taxón extintoMamíferos 30 51 4 85 2.1Aves 21 92 0 113 1.3Reptiles 1 20 0 21 0.3Anfibios 2 0 0 2 0.05Peces 22 1 0 23 0.1Inverteb 49 48 1 98 0.01Plantas c/flor 245 139 0 384 0.2

Extinciones desde 1600 al presente

¿DÓNDE?

Estructura Poblacional - METAPOBLACIONES

“Población de poblaciones”

Parches de hábitat que contienen diferentes poblaciones de una spp.

Eventual dispersión de individuos a otro parche

Tipos de subpoblaciones: fuente y sumidero

Tipos de procesos: colonizaciones y extinciones.

CONSECUENCIAS DE LAS EXTINCIONES

• Reorganización del ecosistema

• Aumentos, disminuciones de otras spp.

• Extinción de otras spp.

• Pérdidas económicas

• Aumento de spp plagas

• Aumento transmisión de enfermedades

• Invasión de especies

• Pérdida de diversidad genética

Extinciones en cascada “efecto dominó”

Efecto sobre comunidad o escosistema

A. Desaparición de una planta B. Extinción de un depredador topeC. Extinción de 1 de varias plantasD. Extinción de depredador tope

EJEMPLO CLÁSICO: El pájaro dodo

Habitaba en la isla Mauricio (Océano Indico), desde 1600Vistos x última vez en 1680Victima del hombre: carne, fácil caza, predación de huevos x animales domésticos, pérdida de bosques.

Raphus cucullatus