Código: 20070

Créditos: 12

Horas: 4 teóricas y 4 prácticas




Horario

Teoría:
Miercoles / Viernes 08:00-10:00 (Salón C.T. 410)

Lab
grupo 1 Martes 14:00 - 18:00










Instructor:

Daniel Rafael Miranda-Esquivel, correo electrónico: dmiranda@uis.edu.co


Consulta:

Miercoles 8:30-10:30 o por correo electrónico (preferencialmente)

Auxiliares lab:




auxiliares:

Adriana Morales, correo electrónico: adrimg86@gmail.com


Susy Echeverría, correo electrónico: susyelo@gmail.com




Justificación

Una de las preguntas cruciales en biología es la pregunta histórica. Tal pregunta abarca desde la historia de nuestra especie hasta la historia de la diversidad como un todo. A partir de una metáfora creada por el botánico italiano León Croizat (1964) [espacio, tiempo y forma evolucionan en conjunto], se puede ver la biodiversidad como un fenómeno de tres dimensiones: forma, espacio y tiempo; al cambiar el orden de los factores inicialmente propuestos por Croizat. La forma en este contexto se refiere no sólo a la estructura de los organismos, sino también a todos sus atributos, ya sean estructurales, funcionales, moleculares o etológicos. Sobre esta idea como eje central para comprender a la biodiversidad, la biología comparada se ocupa de estos tres elementos: similitudes y diferencias en los atributos de los organismos, la historia de los organismos en el tiempo y la historia de los organismos en el espacio. El análisis filogenético actual, entendido como cladística, permite generar respuestas a los interrogantes generados en los dos primeros ejes y se ha convertido en un metalenguaje que permite a su vez evaluar la historia de los organismos en el espacio, el tercer eje.

Como cualquier área del conocimiento, la Sistemática se basa en un marco filosófico, donde las afirmaciones o cladogramas son hipótesis de trabajo puestas a prueba contra información verificable (los caracteres) y no basadas en prejuicios o supuestos del investigador. Tal como lo expresa Kluge (1997) el cladograma final es solo el punto de inicio para el siguiente trabajo. A partir de la investigación en filogenia en los últimos 25 años, se ha generado lo que O‘Hara (1992) denomina "The Tree Thinking" en el trabajo biológico y que Dovzahnsky resume en una frase "nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución", pero este enfoque en evolución está dado por la historia de la vida, cuya mejor representación es un cladograma.




Objetivos

General
-Comprender las bases teóricas y la metodología de la sistemática filogenética.

Específicos

-Plantear una hipótesis de filogenia.
-Evaluar críticamente los resultados de un estudio de biología comparada.
-Diseñar un proyecto de análisis filogenético de evidencia total.
-Usar el/los paquetes de computo apropiados para cada problema en sistemática y/o coevolución-biogeografía.



Programa general

0. Introducción
La sistemática y la biogeografía en el contexto


Lectura

sugerida:
Llorente (1990). A la búsqueda del método natural (disponible en formato electrónico)




1. Falsación & Verificación

Lecturas

obligatorias:

Helfenbein & DeSalle (2005), Rieppel (2003)

sugeridas:

Kluge (1997, 1999, 2003), Farris et al. (2001), Rieppel (2005), de Queiroz & Poe (2003), Faith & Trueman (2001).



2. Clasificaciones y grupos
tipos de grupos en las clasificaciones
monofilia / parafilia / polifilia
historia de las clasificaciones
Conceptos de especie

Lecturas

obligatorias:

Wiley (1981), Pleijel (1999)

sugeridas:
Farris (1974), Goldstein & DeSalle (2000), Brower (2000, 2002)



3. Caracteres
definición
tipos de caracteres
homología / homoplasia
alineamiento
MA
OA
FSO

Lecturas

obligatorias:

Rieppel & Kearney (2002), Patterson (1988), de Pinna (1991)


sugeridas:
Wheeler (1995, 1996), Whiting et al (2003)


4. Árboles
definición de términos
búsquedas
heurísticas tradicionales (NNI, TBR, SPR)
Ratchet
Tree drifting & Tree fusing
Grupo externo & grupo interno
Enraizamiento

Lectura

obligatoria:
Goloboff (1999)


PRIMER PARCIAL

5. índices
CI & RI

6. Pesaje
Pesaje de tercer codon
Pesaje sucesivos
Pesos implícitos
Compatibilidad

Lecturas sugeridas:
Goloboff (1993, 1997), Kallersjo et al (2001); Farris (2001)

7. Maximal likelihood/ Estimación Bayesiana
las zonas de Felsenstein & Farris
Modelos
Lecturas sugeridas:
Steel & Penny (2000); Steel (2002); Posada & Crandall (2001)

8. Limites de confianza
Bootstrapping
paramétrico / no paramétrico
Jacknife
Bremer support
Lecturas sugeridas:
Goloboff & Farris (2001)

9. Consensos
Lecturas sugeridas:
Page (1996); Goloboff & Farris (2001)

10. Evidencia total vs. congruencia taxonómica
Lecturas sugeridas:
Kluge (1988)

SEGUNDO PARCIAL

Biogeografía cladística y coevolución

11. Panbiogeografía/áreas de endemismo
Lecturas sugeridas: Morrone (1994, 2001), Szumik et al (2002), Garcia-Barros etal (2002)

12. Biogeografía de patrones
análisis de componentes
Lecturas sugeridas: van Veller etal (2000)

13. Biogeografía de eventos
dispersión / vicarianza
reconciliados
treefitter
Lecturas sugeridas: Page (1994, 2002); Ronquist (1994, 2002);
El Paradigmático: Sanmartin & Ronquist (2004)

14. Biogeografía de “descubrimiento”
BPA, Supertrees, MPR
Lecturas sugeridas: Brooks & McLennan (2001); van Veller & Brooks (2001); Bininda-edmons et al. (2002)

15. Filogeografía
coalescencia
Lecturas sugeridas: Templeton (1998); Bermingham & Moritz (1998); Arbogast & Kenagy (2001)
El paradigmático: Ditchfield (2000)

16. Curatoria

17. Nomenclatura
Lecturas sugeridas:
Pleijel & Rouse (2003), Benton (2000)




EXAMEN ACUMULATIVO




Metodología

Para el componente teórico se asignará al menos una lectura por semana la cual debe ser preparada en forma previa a la clase. Se hará un control previo de lectura antes de iniciar la clase y la misma servirá como guía para la discusión en clase. Adicionalmente se pueden presentar talleres de refuerzo de los conocimientos.

Esquema de trabajo en clase
Los estudiantes deben preparar los temas en forma previa a las clases las cuales se desarrollaran básicamente sobre la estructura de seminarios con la participación de todos los estudiantes. Las lecturas serán asignadas la semana anterior a la clase y estarán disponibles en la fotocopiadora o serán enviadas vía correo electrónico. Es responsabilidad de cada estudiante el preparar el vocabulario y/o los conceptos mínimos necesarios para el entendimiento de cada tema. La literatura presentada al final del programa no es una lista exhaustiva sino una guía para la búsqueda de información, cada estudiante debe revisar información adicional a la presentada.

Esquema de trabajo en laboratorio
Se harán practicas demostrativas que tiene como objetivo el reconocimiento de los formatos de archivos, programas y comandos a utilizar. Cada estudiante, de manera individual, deben preparar dos informes de laboratorio y un trabajo final, CON DATOS PROPIOS O BAJADOS DE LA RED U OBTENIDOS DE ALGUNA FUENTE LOCAL DE DATOS. Se espera que pongan en practica el mayor número de conceptos y/o estrategias de las utilizadas en las practicas demostrativas, PERO sobre una clara argumentación teórica.

Esquema de calificación
Cada estudiante debe preparar tres trabajos que serán defendidos en público además de tener un escrito que lo sustente. El primer laboratorio es un estudio filogenético preferiblemente sobre evidencia total, que evalúe los distintos métodos y enfoques conceptuales, apropiados para la resolución del problema; debe incluir el mapeo de caracteres sobre distintos modelos de transformación de caracteres. El segundo laboratorio es un análisis de biogeografía histórica (expresamente prohibidos los análisis de endemicidad), preferiblemente con evaluación de la contribución relativa de la dispersión/vicarianza, con una clara propuesta de un cladograma de áreas e interpretación biogeográfica y geológica del cladograma. El trabajo final es de tema libre pero NO puede repetir ni el enfoque, ni los datos utilizados en practicas anteriores (tanto las propias como las ajenas), también puede usar metodologías o enfoques no contemplados en el programa básico (por ejemplo coalescencia o geometría de la forma). Se espera para los tres trabajos escritos que se sigan las normas de la revista de biología y que presenten de manera crítica la metodología, los resultados y la discusión. El trabajo final es equivalente al examen final de laboratorio y NO es repetir una de las practicas anteriores, se debe mostrar el grado máximo de integración de ideas y técnicas. Se debe evitar el plagio directo o indirecto (incluido el autoplagio), por lo que el manejo de la bibliografía debe hacerse con cuidado. Las copias textuales o parafraseadas de trabajos previamente publicados son inaceptables (ver http://oregonstate.edu/admin/stucon/plag.htm). Los mejores trabajos finales serán sometidos a la revista de la escuela. Para la parte teórica cada estudiante presentará dos parciales y un examen final acumulativo; dado el esquema de trabajo, los exámenes pueden ser contestados en la sala de informática para hacer uso de computadores y/o ser llevados a casa para hacer uso de los recursos propios, el sitio y modalidad de presentación de los exámenes será discutido con antelación ya que depende básicamente del tamaño del grupo.





Evaluación

Parciales

1*15 15

Semana 10

Informes lab

2* 15 30

Semana 9 / 15

Trabajo final

25

Examen final

20






Bibliografía General

Biblioteca UIS


Lesk 2002 (570.285)
Wiley 1981 (578.12/W676p)
Hillis et al. 1996 (recientemente adquirido por la biblioteca)
Llorente, J. 1990. A la búsqueda del método natural.



Recursos de Internet
http://workshop.molecularevolution.org/
http://www.cladistics.org
http://taxonomy.zoology.gla.ac.uk/