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El fundador se lleva todo

En este GIF, los diferentes colores representan varios genotipos en una metapoblación. Después de una revolución que mata a algunas de las poblaciones, los primeros progenitores que se mudan a la zona problemática pueden construir y agregar para mantener el lugar. Los progenitores que llegan más tarde pueden ser "obstruidos" por los nuevos residentes.

La hipótesis de que el fundador se lleva todo (FTA) se refiere a las ventajas evolutivas conferidas a los primeros linajes que llegan a un ecosistema . [1]

Descripción general

Los procesos dependientes de la densidad, como la navegación genética, el bloqueo de alta densidad y la exclusión competitiva, pueden desempeñar papeles cruciales en la estructuración espacial de la biodiversidad . Estos procesos demográficos interrelacionados pueden generar contrastes geográficos sorprendentes en las distribuciones de genes y especies. [2] Los procesos dependientes de la densidad se refieren a procesos biogeográficos en los que la densidad de población (en relación con los recursos) limita la capacidad de los nuevos linajes que llegan para establecerse [3] [4]

Se propone que los patrones biogeográficos evolutivos y ecológicos bien estudiados de recolonización postglacial, colonización progresiva de islas, sectorización microbiana e incluso el patrón "Fuera de África" ​​de expansión humana son fundamentalmente similares. Todos estos patrones están respaldados por el principio denso-dependiente de "el fundador se lleva todo". [ cita requerida ] Por ejemplo, después de una perturbación sísmica a gran escala, se ha planteado la hipótesis de que dos eventos paralelos de recolonización y bloqueo dependiente de la densidad explican la aparición de dos sectores espaciales distintos de la estructura poblacional en Durvillaea antarctica en Turakirae Head en Nueva Zelanda. [5]

Se ha planteado la hipótesis de que las restricciones históricas más antiguas de los procesos independientes de la densidad se observan hoy en día, dentro de los dramáticos cambios biogeográficos que ocurren en respuesta a los eventos de extinción mediados por los humanos. Debido a estos eventos de extinción, los linajes sobrevivientes pueden expandir rápidamente sus rangos para reemplazar a los taxones hermanos extintos. [2]

El modelo del TLC

El modelo FTA se sustenta en fenómenos y procesos demográficos y ecológicos como el efecto Allee , el surfing genético, [6] el bloqueo de alta densidad, [7] y los efectos de prioridad . [8] Los linajes colonizadores tempranos pueden alcanzar altas densidades y, por lo tanto, obstaculizar el éxito de los colonizadores que llegan más tarde. Se ha sugerido que esto puede influir fuertemente en los patrones de biodiversidad espacial.

La evidencia científica de los procesos de FTA ha surgido de una variedad de áreas de investigación evolutiva, biogeográfica y ecológica. Los ejemplos incluyen: los patrones de sectorización que a veces son evidentes en colonias microbianas; [9] la sectorización filogeográfica de linajes, que se infiere que se expandió rápidamente hacia un nuevo terreno después de la deglaciación ; [10] [11] la regla de progresión de islas; [12] y el reemplazo biológico repentino (reemplazo de linaje) después de la extirpación . [13]

Una posible consecuencia científica de la dinámica de los FTA es que las medidas del flujo genético basadas en la genética de las poblaciones contemporáneas de alta densidad pueden subestimar las tasas reales de dispersión y el potencial de invasión . [14]

Véase también

Referencias

  1. ^ Waters JM, Fraser CI, Hewitt GM (2013). "El fundador se lo lleva todo: los procesos dependientes de la densidad estructuran la biodiversidad". Tendencias en ecología y evolución . 28 (2): 78–85. doi : 10.1016/j.tree.2012.08.024 . PMID  23000431.
  2. ^ ab Waters, Jonathan; Fraser, Cerdiwen; Hewitt, Godfrey M. (21 de septiembre de 2012). "El fundador toma en cuenta: los procesos dependientes de la densidad estructuran la biodiversidad". Tendencias en ecología y evolución . 28 (2). Célula: 78–85. doi : 10.1016/j.tree.2012.08.024 . PMID  23000431.
  3. ^ Edwards, WJ "Factores limitantes de la población". Nature Education . Nature . Consultado el 27 de marzo de 2021 .
  4. ^ Vaux, Felix; Parvizi, Elahe; Duffy, Grant A.; Dutoit, Ludovic; Craw, Dave; Waters, Jonathan M.; Fraser, Ceridwen I. (2024). "Primeras instantáneas genómicas de linajes recolonizadores tras un terremoto devastador". Ecografía : e07117. doi : 10.1111/ecog.07117 .
  5. ^ Vaux, Felix; Parvizi, Elahe; Craw, Dave; Fraser, Ceridwen I.; Waters, Jonathan M. (2022). "¿Las recolonizaciones paralelas generan sectores genómicos distintos en algas marinas después de una perturbación sísmica de gran magnitud?". Ecología molecular . 31 (18): 4818–4831. doi : 10.1111/mec.16535 . PMC 9540901 . PMID  35582778. 
  6. ^ Excoffier, L.; Ray, N. (2008). "El surf durante las expansiones poblacionales promueve revoluciones genéticas y estructuración". Tendencias en ecología y evolución . 23 (7): 347–351. doi :10.1016/j.tree.2008.04.004. PMID  18502536.
  7. ^ Ibrahim, KM; et al. (1996). "Patrones espaciales de variación genética generados por diferentes formas de dispersión durante la expansión del rango". Heredity . 77 (3): 282–291. doi : 10.1038/hdy.1996.142 .
  8. ^ De Meester L, Gomez A, Okamura B, Schwenk K (2002). "La hipótesis de monopolización y la paradoja de la dispersión-flujo de genes en organismos acuáticos". Acta Oecologica-Revista Internacional de Ecología . 23 (3): 121–135. doi :10.1016/S1146-609X(02)01145-1.
  9. ^ Hallatschek, O.; et al. (2007). "La deriva genética en las fronteras en expansión promueve la segregación genética". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 104 (50): 19926–19930. arXiv : 0812.2345 . doi : 10.1073/pnas.0710150104 . PMC 2148399 . PMID  18056799. 
  10. ^ Hewitt, G. (2000). "El legado genético de las edades de hielo del Cuaternario". Nature . 405 (6789): 907–913. doi :10.1038/35016000. PMID  10879524. S2CID  4318120.
  11. ^ Fraser CI, Nikula R, Spencer HG, Waters JM (2009). "Los genes de las algas marinas revelan los efectos del hielo marino subantártico durante el Último Máximo Glacial". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 106 (9): 3249–3253. doi : 10.1073/pnas.0810635106 . PMC 2651250 . PMID  19204277. 
  12. ^ Shaw; Gillespie (2016). "Fitogeografía comparativa de archipiélagos oceánicos: puntos clave para inferencias de procesos evolutivos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 113 (29): 7986–7993. doi : 10.1073/pnas.1601078113 . PMC 4961166 . PMID  27432948. 
  13. ^ Collins CJ, Rawlence NJ, Prost S, et al. (2013). "Extinción y recolonización de la megafauna costera tras la llegada humana a Nueva Zelanda". Actas de la Royal Society . 281 (1786): 20140097. doi : 10.1098/rspb.2014.0097 . PMC 4046402 . PMID  24827440. 
  14. ^ Fraser CI, Banks SC, Waters JM (2015). "Los efectos de prioridad pueden llevar a una subestimación del potencial de dispersión e invasión". Invasiones biológicas . 17 : 1–8. doi :10.1007/s10530-014-0714-1. S2CID  3150294.