La Biogeografía es la disciplina de la Biología Evolutiva que se encarga de
reconstruir los patrones de distribución, actuales e históricos, de los seres
vivos e inferir los mecanismos responsables como migración, adaptación,
extinción, o especiación. Tras una etapa histórica dominada por
reconstrucciones narrativas o basadas en la parsimonia como criterio de
inferencia biogeográfica, asistimos en la última década a una revolución con
el desarrollo de nuevas herramientas analíticas basadas en modelos
probabilísticos. Esto ha permitido por primera vez integrar la dimensión
temporal en las reconstrucción de la historia evolutiva de especies o linajes,
así cómo incorporar otros tipos de evidencia, como el registro fósil,
reconstrucciones geológicas, la ecología de las especies, datos
paleoclimáticos, etc.
Por otro lado, la Filogeografía, considerada a veces como una subdisciplina de
la biogeografía, se encarga de estudiar los patrones y procesos biogeográficos
que gobiernan la distribución espacial de los linajes a nivel
infra-específico: poblaciones e individuos. Su desarrollo ha ido en
paralelo al de la biogeografía, experimentando un gran avance en la última
década, desde modelos basados en parsimonia hacia el examen de procesos
evolutivos y ecológicos usando métodos de genética de poblaciones e inferencia
filogenética dentro del marco estadístico de la "teoría de la coalescencia".
Esto ha permitido ampliar el rango de preguntas e hipótesis que se pueden
testar utilizando reconstrucciones biogeográficas y abre un excitante campo de
investigación.
En esta asignatura se estudian los fundamentos teóricos de la Biogeografía y
su aplicación práctica, mediante ejemplos empíricos, de distintos métodos de
reconstrucción biogeográfica, desde los basados en parsimonia hasta métodos
semiparamétricos basados en frecuencias de eventos, a modelos probabilísticos
que permiten incorporar estimas de tiempos de divergencia entre linajes.
La asignatura tiene un enfoque fuertemente aplicado, con demostraciones
prácticas (en la sesión de tarde) de cada método y sus asunciones teóricas
impartidas en la sesión de la mañana. Los ejemplos prácticos estarán
preferiblemente enfocados hacia regiones tropicales. El objetivo es permitir
al estudiante familiarizarse con un campo en rápida expansión con
aplicaciones prácticas en evaluación de la biodiversidad, biología de la
conservación, diseño de modelos predictivos de cambio climático, etc.
Distribución espacio-temporal de las especies: técnicas analíticas
102057
2017-18
MÁSTER UNIVERSITARIO EN BIODIVERSIDAD EN ÁREAS TROPICALES Y SU CONSERVACIÓN
4
OBLIGATORIA
Cuatrimestral
Castellano
INTRODUCCIÓN A LA BIOGEOGRAFÍA: Introducción de conceptos en biogeografía.
Biogeografía basada en patrones o de parsimonia ("cladistic"). Biogeografía
basada en eventos (¿event-based"): Escenario vicariante: Ajuste de árboles
basado en parsimonia. Escenario reticulado: Análisis de Dispersión-Vicarianza.
Práctica: Ejemplo práctico: Reconstrucción de patrones biogeográficos en la
fauna de México (Software TreeFitter). Ejemplo práctico: Meta-análisis
de patrones biogeográficos en plantas amazónicas (Software DIVA).
BIOGEOGRAFÍA PARAMÉTRICA - MODELO DEC: Introducción. Ventajas sobre
biogeografía cladista o de eventos. Integración de la incertidumbre
filogenética: métodos semi-paramétricos (Bayes-DIVA). Integración de la
dimensión temporal: Modelo DEC ("Dispersión, Extinción, Cladogénesis").
Modelación de escenarios geológicos o estratificados. Incorporación del
registro fósil. Efectos recíprocos de la evolución del área biogeográfica y la
diversificación de linajes. Modelo GeoSSE: Estima de tasas de especiación
y extinción dependientes del rango geográfico. Práctica: Ejemplo práctico:
Reconstruyendo la historia del género tropical Psychotria usando el modelo
DEC; modelos dependientes de distancia, modelos estratificados y modelos con
información fósil (Software Lagrange). Ejemplo práctico: Análisis de
diversificación dependiente del área de distribución con GeoSSE: el caso del
género Hypericum (Software Diversitree en R).
BIOGEOGRAFÍA PARAMÉTRICA - MODELO DEC (continuación): Expandiendo el modelo
DEC: Integración de dispersión entre áreas singulares en DEC: expansión de
rango versus dispersión por salto (J-likelihood). Extensión de los modelos de
cladogénesis en DEC. (BioGeoBEARS). Aumentando el número de áreas de análisis
en DEC utilizando herramientas bayesianas: ("data-augmentation approach").
Modelo de "Dispersión-Extinción" (Bay-Area). Práctica: Ejemplo práctico:
Re-análisis del dataset de Psychotria con BioGeoBEARS; similitudes y
diferencias (Software BioGeoBEARS). Ejemplo práctico: Reconstrucción de la
historia biogeográfica del género Cercis (Software BayArea).
BIOGEOGRAFÍA BAYESIANA. FILOGEOGRAFÍA.: Biogeografía paramétrica Bayesiana
(Modelo BIB: "Bayesian-Island-Biogeography"). Aplicación en escenarios
continentales: la disyunción Rand Flora. Extensión del modelo BIB para
incorporar factores abióticos. Escenarios bayesianos estratificados con estima
temporal. Aplicación de BIB en Filogeografía: Modelos bayesianos de difusión
en BEAST: modelos dependientes de distancia, modelo GLM, escenarios con
estratificación temporal. Práctica: Ejemplo práctico: BIB en Biogeografía:
estimación de tasas de colonización en animales y plantas endémicos del
archipiélago canario (Software RevBayes). Ejemplo práctico: BIB en
Filogeografía: estimación de tasas de migración y mutación en virus humanos
(Software BEAST 2.0).
FILOGEOGRAFÍA: Introducción: Las "Tres Vías" de la Filogeografía. Parsimonia
Estadística (TCS, NCA) - Aproximación Bayesiana (BPEC). Filogeografía
Estadística. Escenarios simulados versus Observados (Migrate, Mesquite, IMA).
Incorporación del medio físico (SPLATCHE). Approximate Bayesian Computing:
(ABC, HABC). Práctica: Ejemplo práctico: Construcción de redes de haplotipos
por parsimonia (Software TCS) e inferencia bayesiana
(Software BPEC R). Ejemplo práctico: Examen de historias demográficas y
escenarios poblaciones con ABC en un linaje (Software DIY-ABC) y en múltiples
linajes (Software MsBayes).
CG1 - Adquirir conocimientos fundamentales y herramientas necesarias para la
investigación aplicada en el ámbito de la biodiversidad.
CG2 - Aprender el uso de nuevas tecnologías para afrontar los problemas
relacionados con la biodiversidad y su conservación en los países más diversos
del mundo.
CG3 - Poseer una visión integradora que permita una mejor comprensión de los
procesos que inciden en la pérdida de biodiversidad.
CG4 - Dominar habilidades para comunicar conocimientos y conclusiones a
públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin
ambigüedades.
CG5 - Elaborar proyectos con posibilidades de financiación tanto por
instituciones publicas como privadas.
CT3 - Desarrollar actitudes de ética y responsabilidad profesional, así́ como
el respeto a la diversidad cultural.
CT4 - Desarrollar la capacidad de síntesis, organización, argumentación y
análisis de la información.
CT5 - Aprender a trabajar en equipos multidisciplinares y asumir funciones de
liderazgo en trabajos colectivos.
CT6 - Aprender a diseñar y organizar el propio trabajo, fomentando la
iniciativa y el espíritu emprendedor.
CT7 - Capacidad de convivencia y trabajo en grupo en condiciones adversas.
CT8 - Organización de expediciones y trabajo de campo.
CT9 - Capacidad de comunicación con los actores sociales en el campo de la
conservación (comunidades indígenas, autoridades, investigadores, tomadores de
decisiones, propietarios de terrenos, etc.).
CE1 - Adquirir una formación especializada en el marco científico y técnico
del estudio de la biodiversidad en biotas tropicales.
CE3 - Dominar los conocimientos fundamentales y específicos para diseñar y
ejecutar proyectos profesionales y de investigación teniendo en cuenta el
contexto de los países en que se ejecutaría.
CE4 - Dominar los conocimientos fundamentales y específicos para diseñar y
ejecutar planes de uso y gestión del territorio que se integren en la
filosofía del desarrollo sostenible.
CE5 - Saber planificar y gestionar los usos de las biotas tropicales
asegurando su sostenibilidad ambiental, equilibrando los usos e intereses con
la preservación de sus características naturales.
CE6 - Adquirir los conocimientos fundamentales y específicos para desarrollar
su actividad profesional en el ámbito de la consultoría y asesoramiento a la
Administración y a las empresas.
AF1.- Clases teóricas y/o prácticas
AF2.- Análisis de casos
AF3.- Preparación de materiales
AF4.- Trabajo autónomo
AF5.- Realización de talleres prácticos
AF7.- Presentación oral de los trabajos
AF8.- Tutorías
Cada tema se introducirá mediante una sesión teórica de mañana de 4 horas, con
dos interrupciones, seguidas de la sesión práctica en el laboratorio necesaria
para completar el trabajo correspondiente al tema (3 o 4 horas).
Las sesiones prácticas incluirán el uso de ordenadores y software específico.
En estas sesiones se expondrán los fundamentos para la aplicación de estos
programas y los alumnos dispondrán de unos conjuntos de datos con los que
realizar los diferentes análisis; los ejemplos prácticos estarán enfocados
preferiblemente en regiones tropicales.
Se formarán grupos de trabajo que realizarán el flujo de trabajo completo,
analizarán los datos y presentarán los resultados en formato de artículo
científico, que será discutido por estudiantes y profesorado, de tal forma que
pueda evaluarse no sólo el resultado final, sino el planteamiento de hipótesis
y la claridad expositiva.
SE1.- Evaluación del Trabajo Personal
SE3.- Evaluación del Informe final
SE4.- Evaluación de las presentaciones orales
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Para su plena validez debe estar sellado por la Secretaría de Estudiantes UIMP.
Descripción no definida
Cuatrimestral
Créditos ECTS: 4
Sanmartín Bastida, Isabel
Científico Titular
Real Jardín Botánico (RJB)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Riina Olivares, Ricarda
Investigadora contratada
Real Jardín Botánico (RJB)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
