Ecologia

Calcolo delle frequenze alleliche

2n + n = 2(60) + 92

f(A) = p = 0,62

f(a) = q = 0,38

p + q = 1

Calcolo delle frequenze genotipiche attese in base all'equilibrio di Hardy-Weinberg:

Le frequenze attese sono: AA = 2pq = 2(0,62 ∙ 0,38) = 0,384, Aa = 2p q = 2(0,62) (0,38) = 0,471, aa = q^2 = 0,144

Moltiplico le frequenze genotipiche attese per il numero totale di individui:

AA = 0,384 ∙ 172 = 66

Aa = 0,471 ∙ 172 = 81

aa = 0,144 ∙ 172 = 24

Questo locus, quindi, non si trova in equilibrio di Hardy-Weinberg oppure si trova in equilibrio e le differenze sono dovute al caso (ipotesi nulla).

Test del chi-quadrato: per confrontare le differenze tra genotipi attesi e osservati:

2∑(osservati-attesi) = 2χ attesi

2(60-66) + (92-81) + (20-24) = 2,692χ

Si controlla poi nella tabella della distribuzione del chi-quadrato,

Se la probabilità risulta essere minore di 0,05 allora la differenza non è dovuta al caso ma al fatto che la popolazione non è in equilibrio, se la probabilità è maggiore di 0,05 allora la probabilità di ottenere quella differenza tra genotipi osservati e genotipi attesi è elevata, e quindi l'equilibrio è accettato. Il grado di libertà si calcola facendo (numero di genotipi - 1) - (numero di alleli - 1), per due alleli il grado di libertà di riferimento nella tabella è 1. In questo caso la probabilità è 2,69 quindi molto elevata e la popolazione è in equilibrio.

Mutazione. È la frequenza dell'allele A al tempo t + 1, secondo l'equilibrio di Hardy-Weinberg p(t+1) dovrebbe essere = ossia le frequenze alleliche non variano al variare del tempo, se invece c'è p(t+1) tmutazione posso definire µ come il tasso di mutazione.

dipende dal numero di individui analizzati e pertanto non è preciso

Stima la probabilità che due alleli scelti a caso in una popolazione siano diversi, se è elevata indica un'alta variabilità genetica.

I biologi non sono stati d'accordo su cosa sia esattamente una specie, o su come essa debba essere definita astrattamente, la controversia è sia di natura teorica che pratica. Nonostante ciò, il concetto di specie è centrale nello studio della biodiversità, la maggior parte delle misure sono basate sul numero di specie, per stimare l'abbondanza di una popolazione bisogna distinguere le varie specie.

Il concetto morfologico di specie la definisce come un gruppo di individui che differisce da altri gruppi per caratteristiche morfologiche costanti e diagnostiche, è basato sulla raccolta e sulla descrizione di un esemplare campione per una determinata specie. Questo concetto di specie non è attendibile per ogni specie, in molte delle quali c'è un'altissima

Essere difficile da stabilire per popolazioni allopatriche (popolazioni geograficamente separate). È il concetto preso maggiormente in considerazione, quindi se cichiediamo come si originano le specie ci stiamo chiedendo come si originano le barriere riproduttive. Meccanismi di isolamento riproduttivo. Sono definiti come differenze genetiche tra popolazioni, ereditabili, che riducono lo scambio genico tra di esse, anche in assenza di separazione geografica (l'isolamentogeografico non è un meccanismo di isolamento riproduttivo). I meccanismi di isolamento riproduttivo possono essere:

Pre - zigotici: prima della formazione dello zigote:

• Temporale: due specie sono presenti nella stessa area ma che raggiungono la maturità sessuale in tempi diversi oppure sono attivi in momenti diversi del giorno, ad esempio le puzzole
• Ecologico: due specie sono presenti nella stessa area ma non si incontrano poiché vivono in ambienti differenti, ad esempio

le tradescanzieComportamentale : maschi e femmine di specie diverse, sessualmente maturi, non rispondono agli stimoli di corteggiamento oppure si interrompono prima della copula, ad esempio le sturnelle

Meccanico : due specie caratterizzate da differenze nella forma e nella dimensione dei genitali rendendo inattuabile l'accoppiamento, ad esempio i galagidi

Post : zigotici : a seguito della formazione dello zigote :

• Non vitalità dell'ibrido : l'individuo non raggiunge la maturità sessuale, la morte può avvenire dalla nascita al periodo precedente all'età riproduttiva, ad esempio capra e pecora
• Non fertilità dell'ibrido : l'individuo raggiunge la maturità sessuale ma risulta sterile e non è quindi in grado di riprodursi, ad esempio il mulo
• Insuccesso dell'ibrido : la prima generazione di ibridi è fertile ma la progenie di questi ultimi (F2) è poco vitale oppure sterile

ad esempio il risoIn natura può intervenire più di un singolo meccanismo di isolamento riproduttivo, come ad esempio nelle drosofile in cui troviamo isolamento ecologico, temporale, comportamentale e post – copula.I meccanismi di isolamento riproduttivo si possono evolvere come conseguenza di una divergenza genetica evoluta in allopatria tra due popolazioni, come conseguenza di processi selettivi durante periodi di contatto secondario o come combinazione di divergenza genetica e processi selettivi.Speciazione. Evoluzione dell’isolamento riproduttivo in una specie capostipite che dà origine a due o più specie discendenti. I meccanismi di speciazione possono essere:Speciazione allopatrica: differenziamento dei pool genetici e isolamento riproduttivo evolvono in condizioni di isolamento geografico dovuto ad esempio a fiumi o catene montuose. L’interruzione del flusso genico porterà a divergenza genetica e adattamento alle condizioni locali.

Le barriere di isolamento riproduttivo sorgeranno come sottoprodotto della divergenza genetica.

Speciazione simpatrica: in ambiente ecologicamente eterogeneo una popolazione evolve un polimorfismo genetico stabile che determina preferenze per determinati habitat. Tra tali forme possono instaurarsi barriere di isolamento riproduttivo a causa della scelta dell'habitat, a causa dei geni che adattano gli individui ad un determinato ambiente e favoriscono accoppiamenti tra membri della stessa forma, a causa di mutazione di geni che modificano le scelte di accoppiamento oppure, nel caso di parassiti, a causa dell'adattamento ad ospiti che si sviluppano in tempi diversi come ad esempio i Rhagoletis, dei ditteri che sono legati a specifiche piante ospite, ogni popolazione sfarfalla in periodi diversi e ha una maggior sopravvivenza larvale nel rispettivo ospite. È difficile distinguere la speciazione allopatrica da quella simpatrica poiché non sappiamo se due

specie provenivano da zone distinte prima di incontrarsi. Può esserci: Speciazione per ibridazione: evento simpatrico che dà origine ad una nuova specie che combina i genomi di due o più specie parentali, dalle quali poi risulta riproduttivamente isolata, si verifica quando individui ibridi sono in grado di trasmettere il loro genoma alla progenie. Speciazione parapatrica: molto simile alla speciazione allopatrica ma l'isolamento tra i gruppi di popolazioni non è legato all'insorgenza di una barriera geografica, ma una piccola parte della popolazione si stacca e arriva in una nuova area geografica dove c'è un limitato flusso genico e differenziazione tra le due popolazioni. La barriera non è così pronunciata come nella speciazione allopatrica, si ammette quindi una persistenza di flusso genico. Speciazione peripatrica: da una grande popolazione ancestrale si stacca un piccolo gruppo, ad esempio la colonizzazione di.

Un'isola dalla terraferma, questo causa isolamento geografico che porterà a differenziamento e alla creazione di barriere riproduttive tra le due popolazioni.

La selezione naturale non è causa diretta della nascita di una specie, piuttosto è una causa indiretta, a eccezione dei quando agisce sui tratti legati all'accoppiamento.

Ibridazione. Processo per cui organismi di specie diverse si riproducono dando vita ad una progenie. Due popolazioni sono rimaste isolate per un periodo, si sono differenziate e rincontrate al cessare della presenza della barriera geografica che li divideva, dopo eventi di ibridazione tra le due popolazioni possiamo aspettarci diversi scenari evolutivi:

• Fusione: i due gruppi di popolazioni si erano differenziati ma non in modo tale da creare barriere di isolamento riproduttivo; quindi, c'è una fusione dei due gruppi di popolazioni che tornano ad essere un gruppo.