1 ECOLOGIA POBLACIONAL: GUIA PARA REPASAR, PARCIAL SUGERENCIAS: Sabe que es un histograma. Sabe que es un promedio. No—no voy a pedir definiciones formales, pero sí, tiene que saber que son las cosas. Recuerde que: un experimento (=incluye una manipulación) NO es igual a un estudio de observaciones. FORMULAS Para cada fórmula de mis charlas: si les doy una fórmula, 1. Debe poder definir y explicar todas de las variables, y 2. Explicar que es el objeto de la fórmula: ¿Para qué se usa? ¿Qué es el mensaje clave? Para las fórmulas en el libro: Si les doy la fórmula y algo de contexto, 1. No tiene que definir y explicar todas las variables, pero 2. Sí debe entender el mensaje clave. GRAFICOS: Debería ENTENDER y HACER de la memoria cada uno de las gráficas fundamentales (NO los ejemplos de datos de las investigaciones particulares) hemos discutido en la clase. Por ejemplo: “Dibuje la relacion entre potencial hídrico y contenido de agua (=curva presión-volumen)” o “Dibuje la gráfica clave del hipótesis Janzen-Connell.” ¡Paga atención especialmente a las etiquetas de los ejes! LOS EJEMPLOS: No, no tiene que memorizar los nombres de los autores de estos artículos, o de los organismos que han investigado. SI, debe recordar el mensaje clave para cada ejemplo. También, piensa en cosas como: “Como podrían hacer este estudio un poquito diferente?” o “¿Que sería el próximo experimento?” PREGUNTAS PARA REPASAR Sugiero que estudian en grupos para que se ayudan uno al otro. 1. Describe o dos o tres experimentos (o estudios de observaciones) se puede hacer fácilmente con plantas que sería muy difícil o imposible con animales. Dice la pregunta clave que está investigando con el experimento. 2. La fragmentación de los bosques tropicales tiene una influencia muy fuerte en las plantas que viven en una área. Usted toma datos sobre la distribución de Psychotria dalixense, un arbusto del sotobosque, y descubre que está ubicado siempre más de 20m distancia de cualquier borde del bosque. Describe unos datos de observaciones que podría/quería hacer para probar la veracidad de cada uno de estos hipótesis: a. Que hay un patógeno que elimina la planta cerca de los bordes. b. Que el polinizador de la planta no quiere llegar cerca del borde. c. Que esta especie está bien adaptada solamente a condiciones de poco luz. 2B. Describe un experimento que podría hacer para probar cada uno de estos hipótesis: d. Que hay un patógeno que elimina la planta cerca de los bordes. e. Que el polinizador de la planta no quiere llegar cerca del borde. c. Que esta especie está bien adaptada solamente a condiciones de poco luz. 2 3. Muy alta en la montaña de Cerro Blanco, llega a un grupo de pastizales alpinas. En uno, todos los “hierbas de mofeta” (Mofeta smellii) son rosadas, en la próximo pastizal, todas las flores son blancas. Describe un experimento podría usar para determinar si ese patrón es causado por selección natural en vez de deriva genética. 4.¿Sería difícil probar que el patrón era definitivamente causado por deriva genética? ¿Porqué? 5. Clausen, Keck, y Heisey subieron y bajaron la Sierra Nevada mirando las plantas. Descubrieron que individuos de la misma especie Achillea lanulosa era más grande en las elevaciones bajas que en las elevaciones altas. ¿Que son dos explicaciones alternativas para eso? Inventa un experimento que podría hacer para distinguir entre ellas. 6. ¿Qué es una interacción “GxE”? Dibuja una gráfica que demuestra una. Qué era el experimento que se hace para producir esa gráfica? (Mira en el libro: phenotypic plasticity) 7. Da la fórmula para el coeficiente de selección natural (=presión de selección). Describe pasos para estimar la presión de selección (si hay algo de selección) en el bosque contra individuos de caimito que tienen frutos grandes. (Empezar con frutos caídos.) Inventa un experimento para investigar si la selección para frutos pequeños es causado por bacterias que pudren los frutos y matan las semillas. 8. En el año 2050, mandamos 15 estaciones espaciales al espacio. En cada uno, empezamos con una población de Ligustrum dalixii. Todos las poblaciones tienen su origen de la misma grupo de esporas diversas. ¿Qué predicimos va a pasar con tiempo a la diversidad aloenzima adentro de cada población en cada estación espacial (¿o aumenta o disminuye?)? ¿Qué va a pasar a la diversidad entre las estaciones distintas? Explique. 9. Imaginamos que por algún mecanismo asociada con las mares, la concentración de CO2 atmosférico deja su aumentación. Pero la aumentación de otras gases de “efecto invernadero” significa que las temperaturas globales van a aumentar mucho. ¿Que predice que va a pasar a la consecuencia de competencia entre especies C3 y C4? Explica el mecanismo fisiológico para eso. 10. Usted tiene interés en la evolución de los ancestros de vacas y caballos, que en un momento dejaron de comer arbustos y empezaron a pastorear las gramíneas. Como puede usar isótopos estables para investigar exactamente cuando ese cambio en la dieta ocurrió? Incluye una explicación del base fisiológico para su argumento. 11. Ambos especies de C4 y de CAM aprovechan el enzima fosfoenolpiruvato la carboxilasa (PEP carboxylase)para mejorar su abilidad de hacer fotosíntesis bajo condiciones de estreso de agua. ¿Qué son las caractarísticas de PEP carboxilasa que son buenas para el proceso de fotosíntesis en una planta de a) C4 y b) CAM? Es decir: ¿Cuáles espectos de PEP carboxilasa se hace posible C4 y CAM? 12. Imaginase que para sus investigaciones de Ecología de Verdad, tiene interés en el estatus hídrico de una especie de arbusto, Oscar dleonii, lo cual vive ambos en el pendiente y en el plano de la Isla Barro Colorado. Como puede usar un “pressure bomb” para investigar se las plantas en el plano son más estresado por la seqía? 13. La hierba anual Albita cantanta echa dos inflorescencias. Usted tiene interés en si esa hierba es limitada por polinizadores. Entonces, poliniza por mano una inflorescencia escogido al azar de cada uno de 20 plantas. Al fin del estación de frutificación, cuenta el número de semillas en las 20 ramas 3 polinizadas y las otras 20 ramas polinizadas “naturalmente.” También, cuenta el número de semillas por una rama de otro 20 ramas escogidos al azar, que no tenían nada de polinización a mano. Aquí están los datos para el promedio de # de semillas (+/- un desviación estándar): --------Plantas manipuladas---------Naturally pollinated Hand-pollinated 1201 +/- 120 1872 +/- 102 ---------Otras plantas-----------Naturally pollinated 1480 +/- 107 ¿Como se interpreta estos datos? 14. Tiene interés en una orquídea tropical escasa que ocurre junto con, y aparentemente es un “mimic” de una especie de Calathea muy común, lo cual vive en los bordes de los bosques y hace mucho néctar. Inventa un experimento sencillo para investigar se la orquídea es un tramposo en la relación entre la Calathea y su polinizadores. 15. Un argumento para el mantenimiento de reproducción sexual en las plantas es que las descendientes sexuales tienen la ventaja de mejor “niche partitioning,” o menos competencia entre hermanos. Inventa un experimento para probar esta idea, usando una especie de aquí en Panama. 16. Encuentra dos poblaciones de la planta escasa Rubén bladii. Usando electroforesis y análisis de aloenzimas, determina que una población tiene una tasa de intercruzamiento (t) = 0.05, mientras que el otro tiene t = 0.80. Se hace cruzas entre plantas y otras cruzas con polen de la misma planta, para cada una de 30 plantas. Cosecha las semillas y siembra un número igual de las semillas de autofecundación y de las semillas de intercruzamiento. Mide el peso de cada uno al final del experimento. Dibuja la gráfica que predice para cada uno de las dos poblaciones, usando el promedio del peso para progenie de autofecundación y de intercruzamiento. 17. Imaginase que las dos poblaciones de Rubén bladii se van a destruir para construir dos supercentros nuevos. Quiere salvar la especie y cosecha semillas de ambos poblaciones, para empezar/sembrar nuevas poblaciones en otros sitios. ¿por cual población estas más preocupado, y porqué? 18. Porqué las plantas con una tasa muy alta de autofecundación (e.g. Epilobium ciliolatum) en general produce muy poco granos de polen? Explíquelo en el contexto de la teoría del sexo. 19. En un artículo del árbol Tetragastris panamensis, Henry Howe escribe: "Wide geographic ranges of this tree and members of the frugivore assemblage, use of other food resources by common foragers, richness of the assemblage, variation in species visitation at individual trees, irregular annual fruit production, and obvious "inefficiency" of the dominant dispersal agents from the perspective of the plant suggest that Tetragastris has a generalized dispersal strategy…" ¿Usted predice que Tetragastris va a evolucionar hasta una relación muy especifica con sus dispersadores? ¿Qué son los límites de especialización en este sistema? 20. Imaginamos que usted ha hecho estudios del arbusto Willi colonium, lo cual demuestra patrones de “Janzen-Connell”—es decir que la distribución de semillas es más agregado cerca de la madre que la distribución de las plántulas, que es más agregado que la distribución de jóvenes grandes. Piense que el mecanismo es simplemente la competencia entre plántulas. Ahora, hay dos especies de hormigas que se observa llevando las semillas de Willi colonium, los llamamos Hormiga 1 y Hormiga 2. Tal vez ellos comen las semillas, o tal vez las llevan y después las 4 dejan. Quiere saber cual es el dispersador mejor. ¿Que son los tipos de información que se necesita? (Escríbalo en forma de bosquejo.) Para cada tipo de datos, inventa un estudio o experimento para buscar la información. 21. Inventa un experimento para determinar si una población de plantas, por ejemplo, de Saccharum spontaneum o de Heliconia latispatha, es limitado por semillas o por microsítios. Dibuje un gráfico, y poner nombres en los ejes, demostrando el patrón que predice para cada posibilidad de resultado. 22. En qué sentido es el concepto de “selección r y K” útil y exitoso en describir patrones de historia de vida en las plantas? ¿En qué sentido es el concepto incorrecto o incomplejo?