Fundamentos de Psicobiología I - Guía de Estudio PDF

BLOQUE 1. CONCEPTO Y MÉTODO DE LA PSICOBIOLOGÍA TEMA1: CONCEPTO DE PSICOBIOLOGÍA ¿QUÉ ES PSICOBIOLOGÍA? La psicobiología nace en la segunda mitad del siglo XX. No es un mero nexo entre la psicobiología y la Biología, es el estudio científico del comportamiento entendido desde los principios de la...

BLOQUE 1. CONCEPTO Y MÉTODO DE LA PSICOBIOLOGÍA TEMA1: CONCEPTO DE PSICOBIOLOGÍA ¿QUÉ ES PSICOBIOLOGÍA? La psicobiología nace en la segunda mitad del siglo XX. No es un mero nexo entre la psicobiología y la Biología, es el estudio científico del comportamiento entendido desde los principios de la biología. ¿QUÉ ES COMPORTAMIENTO?  Conductismo: Watson (1913), se basa en un hecho positivo (acción) observable y cuantificable. Se utiliza el modelo Estímulo  Respuesta. La respuesta es función exclusiva del estímulo. No se considera el organismo. La respuesta ante un estímulo va a ser la misma, el estímulo depende del comportamiento. Caja negra: depende del estado de la caja la respuesta no va a ser la misma, da igual el interior. NO es psicobiológico  Woodworth: (1917), considera al organismo como factor fundamental. ES psicobiológico El comportamiento es un conjunto de manifestaciones externas (acciones y respuestas observables) e internas (procesos cognitivos), reguladas por el sistema neuroendocrino mediante las cueles, el animal como un todo y en respuesta a una estimulación externa o interna, se relaciona activamente con el medio ambiente El comportamiento en base a la supervivencia de la especie o de uno mismo. En la corteza tienen ligar los procesos cognitivos básicos. En la mente tiene lugar lo que pasa en el organismo durante el comportamiento. Es diferente el organismo del cuerpo NIVELES DE ORGANIZACIÓN Biosfera Ecosistema Comunidad Población ORGANISMO Órgano/ Sistema Células Moléculas Desde Biosfera hasta Población: nivel Supra - organísmico. Organismo: nivel Organísmico. Desde Órgano/Sistema hasta Moléculas: nivel Infra – organísmico. La relación entre niveles es bidireccional, un cambio en cualquiera de los niveles produce cambios en el organismo. Ninguno es más importante que los demás. NO reduccionismo REDUCCIONISMO VS. ORGANICISMO El reduccionismo dice que las relaciones causales verticales son ascendente y unidireccionales. El emergentismo-holismo dice que las relaciones causales son bidireccionales, tanto las verticales como las horizontales CAUSAS INMEDIATAS VS. CAUSAS ÚLTIMAS MARCO TEÓRICO: LOS CUATRO PORQUÉS Factores actuales Factores históricos Causas próximas (organismo) Causación / control Desarrollo/ ontogenia ¿Qué mecanismos lo sustentan? ¿Cómo se desarrolla en el individuo? Causas últimas (especie) Función/ valor adaptativo Evolución/ filogenia ¿Qué efectos tiene sobre la ¿Cómo se originó en los eficacia biológica? ancestros? La psicobiología explica el comportamiento a través de los cuatro porqués. Ninguno pesa más que otro. Es un estudio científico para describir el comportamiento humano. Procesos de desarrollo anatómicos o funcionales. ¿QUÉ ES PSICOBIOLOGÍA? ¿Qué biologías son más relevantes para la psicología y por qué?   Niveles de organización: biología organísmica. La biología organísmica porque el comportamiento y la mente, que son el objeto de estudio de la psicología, son procesos y propiedades del organismo completo  Reduccionismo vs. Organicismo: biología autonomista. La biología AUTONOMISTA, porque busca la identificación de relaciones causales horizontales dentro del nivel organísmico y de relaciones causales verticales recíprocas entre niveles (desde el molecular al ecológico).  Causas inmediatas vs. Últimas: Biología funcional. Las biologías FUNCIONAL y EVOLUTIVA, porque las preguntas que formulan cada una de ellas y las respuestas que buscan son complementarias. La psicobiología pretende explicar el comportamiento humano entendido como un proceso biológico. Qué estructuras están involucradas, qué procesos lo ponen en marcha, cómo se regula, qué finalidad tiene (cuál es su valor adaptativo), cómo se ha modelado filogenéticamente. CIENCIA QUE ESTUDIA LAS BASES BIOLÓGICAS DEL COMPORTAMIENTO TEMA 2: MÉTODO Y TÉCNICAS DE LA PSICOBIOLOGÍA MÉTODO El método científico es el conjunto de reglas explícitas y repetibles que permite pasar de un estado de menos información a un estado de más formación MÉTODO: EMPIRICO-INDUCTIVO Parte de observaciones empíricas y luego construye teorías sobre lo observado. MÉTODO: HIPOTÉTICO-DEDUCTIVO Se basa en crear una teoría o explicación sobre la pregunta o el problema que a su vez hay que comprobar si la pregunta tiene que ver con el tema, después se crea una hipótesis o una predicción. Se recogen datos o se realiza una observación que se incorporan a la teoría o a la explicación. MÉTODO CIENTÍFICO Observación, hipótesis, contrastación, experimentación/ observación, leyes, teorías MÉTODOS DE CONTRASTACIÓN La experimentación tiene que ver con la manipulación (causa-efecto). Con el método deductivo deducimos si la hipótesis es cierta o no. Dentro de experimentación, la intervención somática tiene como variable independiente el organismo y la variable dependiente la conducta, es decir, la conducta depende del organismo. La intervención conductual, tiene como variable independiente la conducta y como variable dependiente el organismo, es decir, el organismo depende de la conducta. En conclusión, la variable dependiente depende de la variable independiente MÉTODO EXPERIMENTAL Es el método en el que se manipulan una o más variables para observar sus efectos en otras variables, mientras se controla los efectos de otros factores y variables INTERVENCIÓN CONDUCTUAL EFECTOS SOMÁTICOS CONDUCTAS AFECTADAS Cambios en los niveles hormonales  Colocar machos en presencia de hembras Cambios en la actividad eléctrica del cerebro  Presentar un estíulo visual Cambios anatómicos en células nerviosas  Proporcionar entrenamiento La experiencia afecta al cuerpo INTERVENCIÓN SOMÁTICA INTERVENCIONES CONDUCTAS AFECTADAS Administrar una hormona  Fuerza de la conducta de apareamiento Estimular eléctricamente regiones cerebrales  Movimeinto hacia el objetivo Cortar conexiones entre partes del Sistema Nervioso  Reconocimiento del estímulo La manipulación del cuerpo puede afectar a la conducta MÉTODO OBSERVACIONAL Es una técnica que consiste en observar atentamente el fenómeno, hecho o caso, tomar información y registrarla para su posterior análisis CORRELACIONES VARIABLES SOMÁTICAS VARIABLES CONDUCTUALES Cambios en los niveles hormonales  Colocar machos en presencia de hembras Cambio en la actividad eléctrica del cerebro  Presentar un estímulo visual Cambios anatómicos en células nerviosas  Proporcionar entrenamiento Las medidas coporales y conductuales varían conjuntamente La relación indica la fuerza y la dirección de una relación lineal entre dos variables aletorias. La correlación NO implica causalidad. Las variaciones de una serán las variaciones de otra, correlación es covariación TÉCNICAS DE ESTUDIO Las técnicas de estudio son un método experimental  Técnicas de estudio genéticas: “huella genética”, cariotipado, genealogías, genealogías, heredabilidad, animales modificados genéticamente  Técnicas de estudio del sistema nervios  Técnicas de estudio del comportamiento TÉCNICAS DE ESTUDIO DEL SISTEMA NERVIOSO  Técnicas de estudio de la estructura cerebral: técnicas neuroanatómicas, técnicas histológicas  Técnicas de estudio de la función cerebral: técnicas de supresión, técnicas de estimulación, técnicas de registro de la actividad cerebral TÉCNICAS ESTRUCTURALES Son aquellas que nos permitan estudiar como la estructura del cerebro. No dan directamente idea de funcionamiento cerebral, la dan sobre la estructura. Indirectamente sí pueden ayudar a entender el cerebro. Hay dos tipos: TAC y RMN NEUROANATÓMICAS  La Tomografía Axial Computadorizada (TAC) se basa en la aplicación de rayos x a distintos planos transversales del cerebro que son reconstruidos mediante algoritmos matemáticos para llevar a cabo una reconstrucción en una imagen 3-D (En la foto un TAC cerebral realizado a un paciente con un accidente isquémico transitorio)  Para estudiar tejidos blandos, la técnica a elegir es la Resonancia Magnética Nuclear (RMN). La capacidad de esta técnica para darnos una imagen 3-D de las estructuras cerebrales se basa en que permite obtener imágenes en cualquier plano anatómico. Da una información similar a la TAC, pero hay un fundamento físico diferente. Como se basa en el electromagnetismo, sirve para tejidos blandos (En la imagen una RMN correspondiente con un infarto cerebral en su fase reciente) HISTOLÓGICAS Histología: estudio de tejidos  Trazado de conexiones  Localización de Nts o Rcs, inmunocitoquímica, hibridación in situ TÉCNICAS FUNCIONALES  Técnicas de supresión de la actividad cerebral  Técnicas de estimulación de la actividad cerebral  Técnicas de registro de la actividad cerebral o Registro celular o Micro diálisis o Neuroimagen funcional  Técnicas magnetoeléctricas  Electroencefalografía  Magnetoencefalografía  Técnicas hemodinámicas  Tomografía por Emisión de Positrones  Imagen por Resonancia Magnética funcional  Espectroscopía Óptica TÉCNICAS DE SUPRESIÓN DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL SUPRESIÓN ACCIDENTAL (LESIONES) Las lesiones nos han permitido tener un montón de datos para descubrir la implicación del sistema nervioso en el comportamiento TEST DE WADA Consiste en anestesiar un hemisferio, pidiéndole al paciente que realice una acción. Si el individuo puede realizarla, quiere decir que el hemisferio sin anestesiar, está relacionado con la acción que se ha pedido que realice. Si por el contrario no la puede realizar, quiere decir que ese hemisferio no está relacionado con la acción pedida y en este caso el implicado sería el anestesiado TÉCNCIAS DE ESTIMULACIÓN DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL ESTIMULACIÓN QUÍMICA Consiste en inyectar en el encéfalo una sustancia química que active las neuronas. Es más específica, solo se activan los somas, no los axones ESTIMULACIÓN MAGNÉTICA TRANSCRANEAL Se puede observar si hay relación entre función cerebral y un comportamiento suprimiendo o estimulando el comportamiento a través de pulsos magnéticos. Hablamos de comportamiento compulsivo cada ves que se estimula una parte del cerebro. Se pueden estimular zonas profundas del encéfalo sin necesidad de implantar nada. Se utiliza una bobina electromagnética para producir un campo magnético ESTIMULACIÓN ELÉCTRICA Se utilizan microelectrodos que permiten estimular una neurona o un pequeño grupo de estas. Se aplica una pequeña descarga en el encéfalo y se estimula todo aquello que se encuentre por esa zona TÉCNICAS DE REGISTRO DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL REGISTRO INTRACELULAR REGISTRO EXTRACELULAR (EXPLANTES) NEUROIMAGEN FUNCIONAL Permiten ver la estructura del sistema nervioso en vivo. Hay dos tipos de técnicas: magnetoeléctricas y hemodinámicas. Las técnicas magnetoeléctricas van a medir los impulsos eléctricos (electroencefalografía) y campos magnéticos (magnetoencefalografía), cada vez que hacemos una actividad, un área cerebral se activa. Las técnicas hemodinámicas se encargan de medir que neuronas están teniendo un mayor aporte sanguíneo, ya que en la parte del cerebro que más implicada esté, debido a la mayor actividad entre esas neuronas van a necesitar un mayor aporte sanguíneo. Además, permite saber que parte es la que se ha activado. Diferencias en su resolución espacial y temporal:  Las técnicas magneto eléctricas tienen alta resolución temporal porque nos permiten determinar cada milisegundo y baja resolución espacial  Las técnicas hemodinámicas tienen alta resolución espacial porque nos permiten determinar al milímetro y baja resolución temporal Existen dos técnicas magnetoeléctricas:  La magnetoencefalografía detecta cambios magnéticos, implica la existencia de superconductores  La electroencefalografía utiliza electrodos para medir la actividad eléctrica cerebral Las técnicas hemodinámicas consisten en medir el aporte sanguíneo a las neuronas que tienen actividad entre sí.  Tomografía por emisión de positrones (PET/ TEP): la glucosa es un compuesto radiactivo. Un átomo radiactivo es inestable. Se mide la acumulación de positrones emitidos por la glucosa marcada, que área se activa midiendo la cantidad de positrones que emite la glucosa  Imagen por resonancia magnética funcional (fMRI): se somete a la persona a un campo magnético extremo. Se basa en las diferencias entre las propiedades paramagnéticas de la desoxiglucosa (sangre después de pasar por un órgano) y la oxiglucosa (sangre antes de pasar por un órgano). La desoxiglucosa se coloca alrededor de la zona más activa o Tractografía: es una técnica estructural que se sirve de la resonancia magnética. Los tractos son el conjunto de axones (sustancia blanca) por los que viaja el impulso nervioso. La tractografía mide tractos, es decir, nos indica por donde pasa el agua. Se trata de marcar la molécula de agua y medir por donde pasa  Espectroscopía óptica a frecuencia cercana a infrarrojos (NIRS): la sangre absorbe frecuencias cercanas al infrarrojo. Se tiene un emisor que emite luz cercana. Se tiene un sensor que mide la cantidad de luz que sale. Se mide lo que se emite. La parte más activa, emitirá menos luz que aquella que no esté activa. La absorbe porque hay más sangre, por eso emite menos luz. Solo se  podrá medir en aquellas partes del lóbulo frontal porque tiene que estar muy en la superficie, cuanto más profundo más difícil es medirlo. ESTUDIO DE FRECUENCIAS POTENCIAS EVENTO-RELACIONADOS Están presentes en una tarea muchos estímulos del mismo tipo. Que cambios de potencial se producen durante una tarea TÉCNICAS DE ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO  Evaluación neuropsicológica: permite determinar la naturaleza de las alteraciones psicológicas de cada paciente con daño cerebral.  Modelos animales: o Un aminal modelo es un animal que expresa un rasgo de forma natural que lo convierte en un animal idóneo para investigar un problema biológico relevante o Un modelo animal de experimentación es un animal que reproduce una enfermedad (o proceso de una enfermedad) humana permitiendo la investigación y el desarrollo de diferentes técnicas terapéuticas BLOQUE 2. EVOLUCIÓN TEMA 3: CONCEPTO DE EVOLUCIÓN Y TEORÍASA EVOLUCIONISTAS ¿QUÉ ES EVOLUCIÓN? Evolución es cambio. El proceso por el cual las especies o seres vivos cambian a lo largo de la historia. Los grandes cambios indican grandes espacios de tiempo. En el s. XVIII surgen las primeras teorías que tratan de explicar como se produce ese cambio PERSPECTIVA HISTÓRICA Fijismo (creacionista)  Linneo: es el padre de la taxonomía (clasificación de especies vivas). Las especies se crean separadas e independientemente, no tienen origen común los seres vivos  Cuvier: teoría del catastrofismo, explica la existencia de fósiles Evolucionismo  Lamarck: líneas evolutivas separadas, habla de una transformación hacia la perfección  Darwin: las especies actuales proceden de otras distintas del pasado por procesos de descendencia con modificación Jean Baptiste de Monet, caballero de Lamarck (1744-1829) El medio ambiente impone contínuos desafíos y los organismos tienen que adaptarse, cambiar sus características anatómicas y fisiológicas: EVOLUCIONAR El proceso evolutivo se explica por dos leyes:   Ley del uso y de (la función crea el órgano): para adaptarse al medio modificado, los organismos deben modificar el grado de uso de sus órganos. Un uso continuado de un órgano produce su crecimiento. Un desuso prolongado provoca su disminución.  Ley de la herencia de los caracteres adquiridos: la transmisión de caracteres adquiridos es un mecanismo de la herencia biológica para explicar la transmisión a sus descendientes de ciertas modificaciones adquiridas por los seres vivos. Cada organismo representaría una línea evolutiva diferente. El fin de la evolución es la perfección Charles Robert Darwin (1809-1882) & Alfred Russel Wallace (1823-1913)  Los descendientes heredan los caracteres de los progenitores de generación en generación  En el proceso de la herencia ocurren variaciones espontáneas que son por azar o ciegas  Existe reproducción diferencial (reproducción entre los individuos que sobreviven) en los individuos de una población Las especies actuales proceden de otras especies distintas que existieron en el pasado, a través de un proceso de descendencia con modificación. La evolución biológica es el proceso histórico de transformación de unas especies en otras, e incluye la extinción de la gran mayoría de las especies que han existido EVOLUCIÓN POR SELECCIÓN NATURAL HERENCIA, VARIACIÓN, REPRODUCCIÓN DIFERENCIAL Observación 1: los organismos tienen Implicación 2: entre los distintos una gran fertilidad, es decir, las Obervación 4: todos los organismos organismos de una población se da poblaciones tienen el potencial de de una población muestran una reproducción diferencial, unos crecer de manera exponencial variación, es ddecir, no son iguales soberviven y otros no; unos dejan unos a otros más descendencia que otro. SUPERFECUNDIDAD SELCCIÓN NATURAL Obervación 2: las poblaciones Impliación 1: existe una contínuna naturales mantienen un tamñano lucha entre los individuos de una Impliación 3: durante muhcasa constante, excepto cambios población por sobrevivir generaciones, la supervivencia y la menores: MORTALIDAD reproducción diferencial general nuevas adaptaciones y nuevas especie. EVOLUCIÓN Obervación 3: los recursos naturales son limitados Obervación 5: la variable es heredable  Explica los cambios a lo largo del tiempo: descendencia con modificación  Explica el aparente propósito de los caracteres: función adaptativa  Une a todas las especies en un gran árbol familiar: incluyendo a los humanos LAMARKISMO VS. DARWINISMO  Lamarckismo Una población de jirafas ancestrales, de cuello corto, sufre el efecto de frecuentes esfuerzos en el alargamiento del cuello por alcanzar el follaje verde de los árboles de la sabana. Como resultado de los esfuerzos realizados, los descendientes tienen cuellos cada vez más largos, que continúan alargándose como consecuencia de nuevos esfuerzos. El continuo esfuerzo por alcanzar las hojas de los árboles ha dado como resultado jirafas con cuello largo.  Darwinismo La población de jirafas ancestrales muestra una variación en la longitud del cuello. La selección natural hace que sobrevivan sólo aquellos individuos con cuellos largos, que puedan alimentarse. Se seleccionan jirafas con cuellos más largos que sus antecesores. SELECCIÓN SEXUAL Ciertos caracteres han evolucionado porque proporcionan una ventaja reproductiva a los individuos. Atractivo es aquel carácter que supone una ventaja para la reproducción Competición intrasexual (mismo sexo)  Dimorfismo sexual: Competición entre el mismo sexo  Mayor agresividad en el sexo que compite  Poligamia Competición intersexual  Dimorfismo sexual: en características que pueden ser indicadores de “calidad “  El sexo selectivo: es el que tiene menor potencial reproductivo  Promiscuidad, monogamia La selección sexual es la aparición de distintos caracteres que han tenido unas ventajas desde el punto de vista de la adaptación o reproducción, se transmiten a la descendencia  TEORÍA DARWINIANA Hipótesis 1: Cambios en especies (≠ niveles de organización) paralelos a cambios en los Evolución ambientes en los que adaptarse Hipótesis 2: Todos los organismos que existen o han existido están emparentados en un único Antepasado común árbol Hipótesis 3: El cambio evolutivo es gradual, las especies no experimentan “saltos” discontinuos Cambio gradual Hipótesis 4: Material y sin propósito. Variabilidad en rasgos ventajosos en supervivencia y Selección natural reproducción diferencial se transmiten Hipótesis 5: Cambios verticales (a través de las generaciones) y horizontales (especiación o Especiación divergencia) Hipótesis 6: Transmisión de características mediante unidades que pueden ser modificadas por Herencia blanda otros agentes, incluidos agentes externos TEORÍA SINTÉTICA: NEODARWINISMO Los genetistas, variabilidad genética y genética de poblaciones y los naturalistas, ecología y selección natural  Mutación genética aleatoria como fuente de variación  Herencia blanda  Evolución como cambio en la fr. de alelos en una población  Cambios a lo largo de generaciones como origen de nuevas especies  Proceso largo y gradual  Distintos procesos motores, cambio evolutivo TEORÍA SINTÉTICA AMPLIADA  Sesgos de desarrollo: no todas las variaciones de fenotipo son posibles (constricciones impuestas por el desarrollo). No hay maneras de explicar la herencia si no es con los sesgos de desarrollo  Plasticidad fenotípica: capacidad del organismo de cambiar su fenotipo en respuesta a variaciones ambientales. Ejemplo: peces que cambian el sexo ante la falta de uno de ellos para la reproducción  Herencia dura: la herencia es mucho más que los genes (epigenética, efectos parentales, herencias ecológicas y cultural, …). No se basa solo en la herencia genética *Herencia blanda: solo lo que se hereda tiene que ver con los genes  Construcción de nicho: proceso por el que un organismo altera el ambiente en el que vive con consecuencias evolutivas o ecológicas. El propio organismo produce cambios en el organismo que a su vez produce cambios en el organismo. Ejemplo: lombrices de tierra, sus desechos crean suelo fértil TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN Y PSICOLOGÍA ¿Qué relación hay entre la teoría de la evolución y la psicología? Las capacidades cognitivas no aparecen de la nada, existe una gradación entre las distintas capacidades de las especies.  Funcionalidad: comportamiento como adaptación de la especie el medio. William James (1842- 1910)  Psicología animal y psicología comparada: continuidad en las capacidades psicológicas  Psicología experimental: animales como modelos para estudiar en ellos bases fisiológicas de procesos psicológicos humanos CONDUCTAS UNIVERSALES: COMPORTAMIENTO SOCIAL La conducta social es universal CONDUCTAS VESTIGIALES Los órganos vestigiales son aquellos que a lo largo de la historia evolutiva han ido perdiendo función, pero en algunos casos se ha encontrado una distinta REFLEJO DE AGARRE El reflejo de agarre en su momento tenía la función de agarrarse a los árboles, por ejemplo. EFECTO PIEL DE GALLINA El erizamiento de la piel hacía que el animal se hiciera más grande, ahora, tiene que ver son las emociones y los cambios de temperatura EXAPTACIONES Un órgano evolucionó porque tenía una función, ahora tiene otras funciones nuevas, exaptadas APRENDIZAJE Y CONDUCTAS ESPECÍFICAS SOLUCIONES DE COMPORMISO/ CONSTRICCIONES EVOLUTIVAS SUBPRODUCTOS FALACIA NATURALISTA Lo natural es igual a bueno/ malo/ correcto. Un comportamiento es bueno porque es natural. Existen conductas/ especies más y menos evolucionadas. Solo sobreviven los más fuertes/ más aptos. No es cierto que lo natural sea mejor o que sobreviva solo el más fuerte. FALACIA DETERMINISTA Las influencias en nuestra conducta CONTROLAN nuestra conducta TEMA 4: MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN Y ESPECIACIÓN CAMBIO EVOLUTIVO Para que haya cambio evolutivo en una población debe haber variabilidad. En una población homogénea, no puede haber cambio evolutivo. La variabilidad se transmite a la descendencia. Para poder estudiar el cambio evolutivo a través de las tres características, podemos estudiar distintas facetas´  Tiempo del cambio evolutivo Gradualismo Equilibrio intermitente (ritmo) Durante anagénesis y Principalmente durante Modo del cambio evolutivo cladogénesis. Macroevolución cladogénesis, el resto del (cuándo) es microevolución a gran tiempo estasis. Macroevolución escala. y microevolución son procesos distintos. Especiación Alopátrica Alopátrica, parapátrica, simpátrica Agentes del cambio evolutivo Selección natural Selección natural, deriva genética, migraciones… Adaptación, aptación, Naturaleza de los rasgos Adaptación preaptación, exaptación, rasgos neutrales Sujeto pasivo a merced del Sujeto activo, corresponsable Relación organismo/ ambiente ambiente y los genes de su desarrollo y evolución, seleccionando y modificando su nicho. Herencia Genética Genética y no genética TIEMPO DEL CAMBIO EVOLUTIVO  Gradualismo: acumulación lenta de pequeñas modificaciones a lo largo de varias generaciones, condicionado por la transferencia hereditaria de cambios en el comportamiento morfológico y fisiológico del individuo  Equilibrio intermitente: la evolución de una especie no ocurre de forma constante, sino alternada en periodos de escasos cambios, con súbitos saltos que caracterizan alteraciones estructurales u orgánicas adaptadas y seleccionadas. Dependiendo del cambio se producen poco a poco o de golpe. Una mutación implicaría un cambio en el individuo, una mutación que suponga una mejora de la reproducción diferencial puede explicar/ implicar un equilibrio MODO DEL CAMBIO EVOLUTIVO  Anagénesis o evolución filética: indica la transformación de una línea evolutiva. Cambios en una población que dan lugar a cambios que hacen que se cree una nueva especie Especie 2 Tiempo Especie 1  Cladogénesis o evolución filogenética: se produce cuando en una población aparece una divergencia genética dando lugar a dos o más especies. Da lugar a dos poblaciones que son diferentes a la población inicial y diferentes entre sí Especie 1 Tiempo Especie 2 Especie 3 MACROEVOLUCIÓN Y MICROEVOLUCIÓN  Microevolución: alteraciones de las frecuencias alélicas. Ejemplo: diferentes razas de perro no implican una nueva especie, pero sí hay cambios en distintas razas  Macroevolución: Origen de categorías taxonómicas por encima del nivel de especie. Identificación de tendencias a largo plazo que se detectan en evolución. Ejemplo: los humanos ESPECIACIÓN La especiación es el proceso de formación de una especie nueva a partir de una especie pre-existente. Las especies no aparecen de la nada, siempre es a partir de una pre-existencia Concepto biológico de especie: conjunto de poblaciones naturales de individuos que pueden cruzarse potencialmente entre sí y que están aislados reproductivamente de individuos de poblaciones de otras especies. Una especie biológica es un conjunto de individuos que se distinguen de otra especie porque su descendencia es fértil Los miembros de una especie comparten un reservorio génico común separado de los de otras especies. Puede que muchos genes se parezcan, pero el reservorio no es igual, si lo fuera no seríamos especies distintas. MODO DE ESPECIACIÓN: MECANISMOS DE ASILAMIENTO REPRODUCTIVO Diferencias comportamentales que aíslen antes del apareamiento  Antes del apareamiento: o Aislamiento etológico o Aislamiento espacial o Aislamiento temporal o Incompatibilidad mecánica  Posteriores al apareamiento: o Incompatibilidad gamética o Inviabilidad del cigoto o Inviabilidad del embrión/ feto o Inviabilidad de la cría o Esterilidad de la cría MODOS DE ESPECIACIÓN En la diferenciación de una población en dos especies, se necesitan dos procesos indispensables: aislamiento reproductivo y divergencia genética  Alopátrica: los organismos de una especie ancestral evolucionan en dos o más especies descendientes después de un periodo de separación física provocada por una barrera geográfica. Tiene que haber cambios ambientales para cambios biológicos o Vicariante: o Peripátrica:  Parapátrica: se separan por diferentes razones sin barrera geológica, tienen diferentes zonas, pueden dar lugar a una zona híbrida  Simpátrica: es la producción de poblaciones reproductivamente aisladas. Esta es la formación de una especie sin que se establezca previamente una barrera geográfica entre poblaciones. AGENTES DEL CAMBIO EVOLUTIVO La evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de generaciones MUTACIÓN Y SEGREGACIÓN Cambios en el material genético que originan variabilidad entre los individuos de una población. Afectan a la variabilidad de la población. Cambio en la variabilidad de una población  cambio evolutivo Este proceso por sí solo no puede ser responsable de un gran cambio en la frecuencia alélica en una generación En cada generación surgen nuevas combinaciones de alelos  Mutación: o Azar o Generalmente perjudiciales, pero a veces beneficiosas o Generan variabilidad o Relevancia para la evolución  Segregación o Recombinación: intercambio de fragmentos entre cromosomas homólogos o Segregación independiente de los cromosomas homólogos en los gametos MIGRACIÓN El intercambio de individuos entre poblaciones con frecuencias alélicas diferentes producirá un cambio de las frecuencias de los alelos en cada una de las poblaciones. La emigración de mariquitas rojas hará que sea menos variable DERIVA GENÉTICA La formación de gametos y su consiguiente unión para formar los individuos de la siguiente generación es un proceso probabilístico. A cambios mínimos generación tras generación puede dar lugar a cambios más o menos drásticos. Cambio aleatorio en las frecuencias alélicas de una población Primera generación Segunda generación Más rápida y efectos más drásticos en poblaciones pequeñas. Pérdida de variación genética   Cuello de botella Reducción drástica en el tamaño de la población debido a catástrofe (cambio brusco en la acción de algún agente imprevisible). Alelos eliminados/alelos excesivamente representados (hay menos alelos representados en la siguiente población). Extinción de la especie. La variación de una población pequeña suele venir dada por un cambio ambiental drástico, se da lugar a una población con menos variabilidad que la anterior. Ejemplo: acromatopsia. Es una enfermedad en la vía visual que impide ver los colores. Antes de una catástrofe en una población, y había individuos con esa enfermedad, pero los alelos recesivos responsables de la acromatopsia surgieron cuando se redujo la población  Efecto fundador Tras escisión de una población pequeña un nuevo grupo representativo genéticamente de la población original, o no. Formación de una nueva población por migración. Si migra una de cada color habrá una representación de la población original. Para que haya cambio en los individuos que migren no representan toda la población anterior. Ejemplo: síndrome de Ellis-van Creveld. Es una enfermedad muy rara del desarrollo, que, si está muy asociada a una comunidad, aparece porque hay frecuencias alélicas SELECCIÓN NATURAL La selección natural trata de la supervivencia o reproducción diferencial de individuos dentro de una población. NO crea nuevos rasgos (éstos sólo pueden surgir 2por migración o mutación): favorece los rasgos existentes que confieren una ventaja a sus propietarios en la lucha por la existencia y la reproducción y, por tanto, elimina rasgos que reducen la eficacia de sus propietarios. Actúa sobre los fenotipos (estructuras y conductas de individuos). Es el único mecanismo que explica la adaptación, ya que actúa como un filtro que determina que tengan mayor éxito reproductivo los individuos mejor adaptados a un ambiente determinado SELECCIÓN SEXUAL En sentido amplio es cualquier desviación del apareamiento aleatorio entre los individuos de una población. Su efecto es seleccionar aquellas características que confieran una ventaja con respecto al apareamiento. Cambios en el patrón de apareamiento  Selección intrasexual  Selección intersexual TIPOS DE SELECCIÓN SELECCIÓN ESTABILIZADORA Actúa eliminando de la población a los individuos con las características fenotípicas extremas, los de la cola de la curva, favoreciendo a los individuos con características intermedias. Es habitual en ambientes uniformes en el espacio y en el tiempo, en los que puede ser útil reducir el grado de variabilidad. SELECCIÓN DIRECCIONAL Favorece un incremento constante en la proporción de individuos con una característica fenotípica determinada. Es probable que se produzca el reemplazo gradual de un alelo o grupo de alelos por otros en el reservorio genético SELECCIÓN DISRUPTIVA Actúa a favor de los individuos en los extremos de la distribución fenotípica de una población, aumentando la variabilidad. Permite a las especies responder a la heterogeneidad ambiental. Favorece la existencia de polimorfismos *Polimorfismos: son individuos de distintas formas. Aparecen claramente diferenciadas las dos formas Como consecuencia de diferentes estrategias reproductivas relacionadas con el tamaño, las poblaciones de salmones descienden de dos grupos claramente diferenciados, y se observa una gran proporción de los dos tamaños A veces la selección natural mantiene distintas variantes de un rasgo: Cuando en una población, un determinado gen presenta 2 ó más alelos con una frecuencia mayor que la debida a mutación (mayor al 2-5%), se dice que existe polimorfismo para ese gen o carácter, es decir, la población es polimórfica para ese carácter. Los polimorfismos pueden se transitorios, pero la selección natural puede hacer que algunos se presenten de forma permanente: polimorfismos equilibrados *Polimorfismos equilibrados: se mantienen de forma permanente. Ejemplo: el color de la piel humana Los procesos de selección natural implicados en mantener los polimorfismos son: - ventaja del heterocigoto - selección natural dependiente de la frecuencia APTACIÓN La selección natural es el único mecanismo que explica la adaptación, ya que actúa como un filtro que determina que tengan mayor éxito reproductivo los individuos mejor adaptados a un ambiente determinado. ¿Qué es una adaptación? Rasgo fenotípico que ha evolucionado por selección natural debido a la ventaja adaptativa que confiere al organismo. La variante fenotípica que proporciona mayor eficacia biológica entre una serie especificada de variantes en un medio determinado (todo rasgo evolucionado por selección natural que confiere unas ventajas) La aptación es un rasgo que incrementa la eficacia biológica de su portador en la actualidad.  Adaptación: rasgo que ha evolucionado por S.N., que siempre ha conferido ventaja selectiva a su portador y cuya función actual coincide con la que impulsó su evolución.  Exaptación: rasgo en el que las funciones actual y original NO coinciden. o Pre-aptación: rasgo que evolucionó por S.N. debido a que confería una ventaja adaptativa, pero que fue posteriormente co-optado para desempeñar una nueva función igualmente adaptativa. o Spandrel: rasgo que NO evolucionó por S.N., pero que posteriormente pudo ser co- optado para desempeñar una función adaptativa. Adaptación: si coinciden la final y la original Exaptación: si no coinciden Pre-aptación: dos funciones distintas Spandrel: si no había función original (función nueva) APTACIÓN RASGO Adaptación Preaptación Spandrel ¿Es funcional en la actualidad? Sí Sí Sí ¿Fue siempre funcional? Sí Sí No ¿Coinciden función actual y original? Sí No No ¿Fue la función actual co-optada posteriormente, aunque el rasgo tuviera No Sí No una función diferente? ¿Fue la función co-optada posteriormente, No No Sí pero el rasgo no era funcional? PROCESOS DE APTACIÓN: PRESIONES SELECTIVAS COEVOLUCIÓN Interacción entre dos o más especies, que desencadena una presión selectiva de unas sobre otras. Dos o más especies evolucionan juntas. Las adaptaciones que se observan están relacionadas con el hecho de que las dos partes tienen que mejorar su supervivencia. Por ejemplo, relación depredador-presa (la presa corre detrás de la presa para comer y sobrevivir y la presa huye para no ser matada por el depredador y seguir viviendo). Ejemplo actual: virus-hospedador (al virus no le interesa ser muy virulento para poder tener hospedadores y vivir y el hospedador tiene que tener resistencia) CONSTRUCCIÓN DE NICHO Se denomina nicho ecológico al modo en que un organismo se relaciona con los factores bióticos y abióticos de su ambiente de manera bidireccional. La construcción de nicho es la alteración del hábitat por parte de un organismo vivo. Muchos organismos son responsables de los cambios del medio que producen cambios en el organismo. Es un fenómeno muy extendido que supone un cambio de la relación entre las variables de adaptación al medio COEVOLUCIÓN GEN-CULTURA: TOLERANCIA A LA LACTOSA La tolerancia a la lactosa se debe a que las distintas leches de animales tienen distintos porcentajes de lactosa. Para poder asimilarlo, tenemos unas enzimas para romper los disacáridos. El gen de la lactosa sigue, el humano hizo que el gen siguiera expresándose. La intolerancia a la lactosa es la deficiencia enzimática más típica en humanos. Se diagnostica durante la infancia y la edad adulta temprana Se transmite según un patrón de herencia recesiva (cromosoma 2). En teoría no es necesaria a partir de los cinco años. En la gente con intolerancia ese gen dejó de expresarse a los cinco años, la expresión del gen tiene roles adaptativos hasta los cinco años Donde más tolerancia hay, son sitios donde se empezó pronto con la ganadería. Hay alta concordancia geográfica entre genes asociados con la tolerancia a la lactosa y lugares con ganadería vacuna en el Neolítico (entre la ganadería y el gen de la lactosa)  Hipótesis cultural: la ganadería habría seleccionado positivamente individuos portadores de genes de tolerancia a la lactosa. Tres genotipos (AA, Aa, y aa). Dos rasgos de comportamiento culturales (ingesta de leche, no ingesta de leche). El alelo A incrementa su frecuencia dependiendo de la probabilidad de que los hijos de los usuarios de leche sean usuarios de leche. Hay evidencia genética de selección en los locus implicados en la tolerancia a la lactosa. En sociedades africanas de pastores los individuos tolerantes a la lactosa dejan más descendientes que los intolerantes.  Argumento inverso: los individuos portadores de genes de tolerancia a la lactosa habrían favorecido el uso de la leche RESTRICCIONES ESTRUCTURALES Se tiene la idea general de que todo lo que actualmente existe es porque en algún momento tuvo valor o tienen valor adaptativo, pero no siempre es así. Leyes alométricas: dicen que cada una de las partes de un organismo tienen unas proporciones básicas y predeterminadas A la derecha de la gráfica está cual debería ser el tamaño. Según las leyes alométricas en todos los primates, el estómago debería ser más grande por la alimentación. El tipo de alimentación no correlaciona directamente. La digestión de algunos alimentos es más lenta, por ejemplo, la carne cruda. En el momento en el que uno de los órganos que tiene que tener un tamaño según las leyes alométricas disminuye, aumentan otros. Por este motivo el encéfalo creció, no creció por adaptación, creció por ciertas restricciones. Tenemos un cerebro más grande de lo esperado según las leyes alométricas, aunque no seamos el animal con el encéfalo más grande en proporción a nuestro cuerpo. El origen de los caracteres no es siempre debido a adaptaciones RESTRICCIONES FILOGENÉTICAS El hipo es salida del aire, es una descompensación entre los pulmones y el diafragma, que tiene que ver con las restricciones filogenéticas. La respiración pulmonar terrestre deriva de una respiración pulmonar marina, que es una respiración en horizontal por ser cuadrúpedos. El hipo es una restricción filogenética que indica de dónde venimos RESTRICCIONES ONTOGENÉTICAS Estas restricciones tienen que ver con el organismo La relación entre genes y caracteres, además se define por una serie de fenómenos llamados pleiotropía y epistasis  Pleiotropía: un único gen es responsable de la aparición de caracteres. Un gen es pleiotrópico cuando regula la aparición de diferentes caracteres. Uno de los caracteres es adaptativo y los otros son neutros. Los otros no tienen valor adaptativo, pero entendemos que están ahí porque acompañan a otro que si lo tienen. Un único gen, dos caracteres, un adaptativo y otro no  Epistasis: un gen afecta la expresión de otro. El alelo dominante no tiene ningún efecto deja que actúe el otro; el alelo recesivo, enmascara la acción del otro gen. La presencia de pelo pelirrojo está determinada por la existencia de dos genes. Un único carácter, varios genes. El carácter pelirrojo solo aparece cuando está el alelo recesivo que enmascara el otro HERENCIA DESARROLLO Y EVOLUCIÓN Una de las pruebas que podrían refutar la selección natural, animales muy diferentes que siguen un patrón de desarrollo muy parecido Los genes HOX, son los genes que dirigen el desarrollo de los organismos, son genes que fueron seleccionados evolutivamente hace muchísimo tiempo. Aun surgiendo muchas diferencias, existen planes similares en los planes de desarrollo cultural En el desarrollo de los organismos, expresión de los genes HOX algo tiene que decir la evolución. Los genes que dirigen el desarrollo del individuo. A lo largo del desarrollo de los organismos ha cambiado en la expresión de los genes que dirigen el desarrollo que hacen que surja un producto diferente y lo que se hereda es ese cambio en la expresión. Genética y evolución van juntos  Teoría devo: (se basa en la existencia de una hegemonía de los genes) dice que no ha habido nada en la historia evolutiva que haya cambiado la forma de expresión de los genes del desarrollo. La explicación de que lo que somos se debe a la existencia de unos genes sería reduccionista. Por ejemplo, el patrón rostro-caudal (anterior-posterior) en el reino animal está conservado porque estos genes han supuesto un valor adaptativo (el carácter adaptativo se Ejemplo: El síndrome de Marfan se debe a una mutación en un gen, por ello pueden aparecer afectaciones en varios caracteres. Ejemplo: el caracter pelirrojo solo se presenta cuando aparece un carácter recesivo que evita que aparezca el otro gen. El color de pelo está determinado por dos genes cada uno con dos alelos. encuentra en los fenotipos) en numerosas especies distintas. Sería prueba de un plan director (alguien codifica los genes).  Teoría evo-devo: la expresión de los genes del desarrollo ha cambiado a lo largo de la historia evolutiva y lo que se hereda es ese cambio en la evolución del desarrollo que crean un producto u otro. MECANISMOS DEL CAMBIO MACROEVOLUTIVO Los cambios en estos genes han dado lugar a una reprogramación del esquema del desarrollo. No es cierto que los genes que han dirigido el desarrollo no han sido ajenos a los cambios evolutivos. El desarrollo no es independiente a la evolución (evo-devo). La expresión de un gen implica que esta da lugar a la función del gen que codifica. Los cambios en los genes del desarrollo que dan cambios en la programación pueden ser de cuatro tipos: heterotropía, heterometría, heterotipia, heterocronía HETEROTROPÍA Son cambios en el lugar de expresión del gen. El contenido genético de todo el organismo es igual, pero varía la expresión de los genes. Por ejemplo, cambiar el lugar de expresión de los genes en el embrión dio lugar a que las manos de los primates tuvieran cinco dedos. Existen tres genes implicados en el desarrollo de la parte final de las extremidades. En un momento determinado de la historia, esos genes se expresaron en zonas distintas y se hereda el cambio en el lugar de expresión. Esto hace que los dedos no estén fusionados, lo cual se sabe porque la mutación de esos genes da lugar a polisindactilia (mutación Hoxd-13). El hecho de que un gen cambiara su lugar de expresión da lugar a un cambio biológico fundamental para la evolución. HETEROMETRÍA Son cambios en la cantidad de expresión del gen. Un gen se expresa y da lugar a una proteína, también lleva información implícita de cuanta proteína se tiene que producir. Los genes HOX determinan cuata cantidad de proteína se tienen que sintetizar. En algún momento ese gen en vez de producir produce por 2. Lo que implica que se exprese más es que da lugar a un carácter genotípico más grande, que supone una ventaja adaptativa que se seleccionará para transmitir a la herencia, por ello ahora hay pájaros como los patos o las gallinas. La aparición de un pico más grande implica cambio evolutivo HETEROTIPIA Son cambios en el producto de expresión. Dependiendo de que gen se exprese podemos explicar los diferentes esquemas corporales. Ejemplo: número de patas HETEROCRONÍA Son cambios en el tiempo de desarrollo. El ajolote es un animal que en la vida adulta mantiene características de la etapa larvaria que se explican por la presencia de genes que se tenía que expresar en el paso adulto no se expresan y sí lo hacen otros de la etapa infantil TEMA 5: FILOGENIA Y EVOLUCIÓN HUMANA FILOGENIA DEL ORDEN PRIMATES Los humanos NO hemos evolucionado a partir de ninguna especie de primate actual, pero compartimos ancestros comunes, que fueron primates, con todas ellas. CARACTERÍSTICAS DEL ORDEN PRIMATES  Ojos situados frontalmente/visión binocular.  Rostro aplanado  Articulación del hombro flexible  Manos y pies con capacidad de agarre  Dedos con yemas sensibles y uñas planas en vez de garras.  Camadas con pocas crías  Inversión parental elevada  Comportamiento social complejo  Cerebro grande OJOS SITUADOS FROTALMENTE/ VISIÓN BINOCULAR. ROSTRO APLANADO Se necesita una visión profunda, visión en 3D VISIÓN BINOCULAR Y ESTEROSCÓPICA, Y DEL COLOR La posibilidad de percibir está relacionada con la visión binocular. Los dos ojos a la vez contribuyen, está relacionado con la visión en profundidad La agudeza visual no tiene que ver con el color. Existen adaptaciones distintas al color en los primates, pero no interviene en la visión profunda MANOS Y PIES CON CAPACIDAD DE AGARRE. DEDOS CON YEMAS SENSIBLES Y UÑAS ALARGADAS EN VEZ DE GARRAS DEDOS, MANOS Y PIES La mano de los primates es muy similar. La nuestra, se parece más a la del chimpancé. En los primates la capacidad de agarre es fundamental. En los pies, como somos bípedos, se pierde la capacidad de agarre. Las manos son más especializadas porque están libres. CAMADAS CON POCAS CRÍAS. INVERSIÓN PARENTAL ELEVADA CUIDADO DE LAS CRÍAS Homo ludens, el mono que juega La razón por la que hay camadas con pocas crías, es que el tiempo en el que los individuos en los primates pasan en la etapa infantil es larga y lenta. La maduración se produce de manera lenta. En la etapa en la que se está alargando el aprendizaje se necesita más cuidado porque es lenta. En los primates de mayor tamaño, las crías maduran lentamente y atraviesan por largos períodos de dependencia y aprendizaje. COMPORTAMIENTO SOCIAL COMPLEJO. CEREBRO GRANDE COMPORTAMIENTO SOCIAL COMPLEJO No más grande en relación con el cuerpo, pero si más grande en relación a lo que nos corresponde según las leyes alométricas. El desarrollo de la corteza cerebral está relacionado con el grupo social. A mayor desarrollo social, mayor tamaño de la corteza. HOMINIZACIÓN La hominización es el proceso de evolución del género homo. Los principales hitos en orden cronológico en esta evolución fueron:  El bipedismo  La disminución progresiva del tamaño de las piezas dentales y de la cara  El incremento del volumen del cerebro  El desarrollo del lenguaje articulado EL ORIGEN DEL HOMBRE MODERNO EVOLUCIÓN ORIGEN REEMPLAZO CON ASIMILACIÓN MULTIRREGIONAL AFRICANO HIBRIDACIÓN RECIENTE Lugar de África, Asia y África África África origen Europa Éxodos 1.8Ma, H. Erectus 1.8Ma, H. Erectus 1.8Ma, H. Erectus 1.8Ma, H. Erectus desde 60Ka, H. Sapiens 60Ka, H. Sapiens África H. Sapiens H. sapiens H. sapiens H. sapiens evoluciona partir reemplaza a los reemplaza a los evoluciona a partir de los humanos arcaicos humanos de los descendientes descendientes del descendientes del arcaicos del éxodo de H. Relaciones éxodo de H. primer éxodo de descendientes erectus, en múltiples con erectus, H. erectus, del primer éxodo lugares. Los genes de poblaciones especialmente H. especialmente H. de H. erectus, H. neanderthalensis residentes neanderthalensis, neanderthalensis, especialmente H. se asimilan en el en múltiples sin cruzarse con neanderthalensis, genoma humano. lugares y de ellos. y aunque se manera continua, cruzan con ellos, sin aportación el flujo génico es desigual de poco material genético significativo. HIPÓTESIS MULTIRREGIONAL Los humanos modernos se originaron a partir de poblaciones de H. erectus que abandonaron África hace 1,0-1,8 M.A. Tras colonizar Eurasia, estas poblaciones evolucionaron progresiva e independientemente en distintas partes del mundo, dando lugar a las distintas razas humanas actuales. El flujo génico entre las poblaciones fue suficiente para evitar que se produjera aislamiento reproductivo y especiación entre ellas. Es incorrecta HIPÓTESIS OUT-OF-ÁFRICA Todos los humanos compartimos un ancestro común reciente que se originó en África, mediante un proceso de especiación divergente, hace ~100.000- 200.000 años. Después de ocupar el África subsahariana, una subpoblación se dispersó rápidamente por Eurasia y Australia, reemplazó a los existentes en esas regiones y, finalmente, colonizó el Nuevo Mundo hace ~15.000 años. Implica que la especialización del Homo Erectus se produjo en África. El Homo Sapiens sale de África y coloniza el continente REEMPLAZO CON HIRBIDACIÓN El Homo Sapiens reemplaza a los humanos arcaicos descendientes del primer éxodo de Homo Erectus, especialmente Homo Neanderthalensis, y aunque se cruzan con ellos, el flujo génico es poco significativo. Esta habla simplemente de cruces y de descendencia con genes mixto. ASIMILACIÓN Esos pocos genes que sí que se intercambiaron se asimilaron en el genoma humano EL ORIGEN DEL HOMBRE MODERNO. HOMO SAPIENS Lento Gran cerebro Débil Planificación Poco ágil Imaginación Dientes pequeños Lenguaje Sin garras Organización social Jóvenes muy dependientes Uso de herramientas Mala visión nocturna Comunicación Resolución de problemas PRINCIPALES TENDENCIAS EN LA EVOLUCIÓN HUMANA BIPEDISMO INCREMENTO DEL TAMAÑO DEL CEREBRO El cuerpo y el cerebro crecen de forma alométrica, es decir las proporciones entre los órganos cambian al aumentar el tamaño corporal. Los humanos sí tienen el cociente de encefalización más alto. El cociente de encefalización es la relación entre el peso encefálico que debería tener una especie según su peso corporal: valor esperado y su peso encefálico real: valor encontrado. Este es la relación entre el peso encefálico que debería tener una especie según su peso corporal. Tenemos un cerebro más grande del que nos correspondería según las leyes alométricas por el tamaño de nuestro cuerpo POSIBLES CAUSAS DEL INCREMENTO CEREBRAL En el linaje del género homo se ha producido un incremento gradual del tamaño del cerebro. El cerebro es el órgano energéticamente más costoso (20% O2 y 25% glucosa). ¿Qué presiones selectivas han favorecido el aumento del cerebro?  Hipótesis de causas últimas o Hipótesis ecológicas: el tamaño cerebral podría correlacionar con factores ecológicos como la alimentación, el tamaño del territorio, los ritmos de actividad, etc. La alimentación plantea problemas adaptativos: conseguir alimento/digerir. La obtención de alimento implica:  Mayores demandas cognitivas en frugívoros que en folívoros  Mayores capacidades de memoria  Mayor destreza La dieta omnívora proporciona frutas y carne, más fáciles de digerir, y mayor aporte de proteínas y grasas. Con la reducción del aparato digestivo, se da un incremento del coste energético del cerebro y reducción del coste en la digestión.  Acortamiento de la mandíbula y aplanamiento de la cara  Aspectos culturales: uso de herramientas, lenguaje  Comportamiento social complejo  Reducción de las diferencias de tamaño entre los sexos o Hipótesis sociales: la hipótesis del cerebro social, defendida por Shultz y Dunbar (2007), sugiere una clara relación positiva entre el incremento del tamaño del cerebro (en particular del neocórtex) y el desarrollo de grupos sociales más amplios y complejos  entre los primates. A mayor tamaño del grupo social, mayor cantidad de corteza cerebral. En grupos sociales grandes, se requiere mayor esfuerzo para:  Reconocer e interpretar señales visuales  Memorizar caras y relaciones de parentesco  Procesar información emocional procesar y manipular información acerca de relaciones sociales (inteligencia social). Aquellos individuos que presentaban más facilidad para crear grupos sociales fueron los fueron evolucionando.  Hipótesis de causas próximas o Hipótesis del radiador: el aumento del tamaño cerebral implicaría aumento de temperatura/energía dentro del cráneo. Y el encéfalo habría necesitado algún tipo de refrigeración que permitiera eso. Para esto hubo un cambio en el flujo sanguíneo en torno al encéfalo. Los cráneos Homo tienen orificios a través de los que pasan los vasos sanguíneos, flujo sanguíneo más disperso que refuerza el enfriamiento cerebral o Neotenia (ejemplo de heterocronía): la neotenia es un fenómeno que en antropología describe la retención de las características de individuos inmaduros (jóvenes) durante más tiempo y más allá de la madurez sexual. Dentro de los primates la edad de maduración más tardía está en los humanos. Esto podría explicar la enorme plasticidad de nuestro cerebro porque hacemos uso de un paro periodo de juego, de inmadurez BLOQUE 3. ETOLOGÍA TEMA 6: COMPORTAMIENTO Y SUPERVIVENCIA EFICACIA BIOLÓGICA: PROBLEMAS ADAPTATIVOS ADAPTACIONES CONDUCTUALES Y PSICOLÓGICAS PARA MAXIMIZAR LA SUPERVIVENCIA Alimentación Supervivencia Evitación de riesgos La alimentación está directamente relacionada con la supervivencia como la evitación de riesgos PROBLEMAS ADAPTATIVOS RELACIONADOS CON LA SELECCIÓN DE ALIMENTO  Especialmente importante para omnívoros  Las plantas contienen toxinas  La carne es difícil de obtener y se deteriora rápidamente  Necesidad de equilibrar la dieta para obtener todos los nutrientes esenciales Una de las primeras que podemos destacar es la selección de alimentos. Elegir que alimentos comes y cuales no es fundamental para la supervivencia. Las plantas tienen toxinas para no se comidas, para protegerse. Tienen alta concentración en alcaloides (amargura). La selección de alimentos está afectada por los mecanismos de supervivencia de las plantas. SELECCIÓN DE ALIMENTO MECANISMOS DE EVITACAIÓN DE TOXINAS Todos aquellos mecanismos que expliquen la evitación de toxinas, son comportamientos psicológicos. A nivel celular, las bacterias pueden alejarse de algo que tenga una alta concentración de toxinas. Los reptiles tienen un mecanismo que les permite regular las toxinas. Las papilas gustativas también permiten diferenciar que plantas son buenas y cuales no en vez de probarlos, chuparlos. GUSTO Y OLFATO Es necesario explicar cómo se produce la fisiología de la ingesta. De manera mayoritaria las papilas gustativas están por toda la lengua, se pueden concentrar más en algunas partes, pero están por toda la lengua. La existencia de papilas gustativas especializadas en distintos tipos de sabores se relaciona con la necesidad de identificar en la especie humana los alimentos que comen. Los gatos, no tienen receptores para el salado porque son carnívoros. La evolución del gusto y de olfato en diferentes especies está relacionada directamente con la supervivencia. Hay otros mecanismos fisiológicos que me permiten discriminar si la comida está en buen estado o no. APRENDIZAJE AVERSIÓN GUSTATIVA Aprendemos a que no nos guste algo cuando nos sienta mal. Mecanismo de aprendizaje de aversión gustativa, implica una asociación entre el sabor de una cosa y encontrarse mal. Si se asocia un sabor con un malestar se produce un aprendizaje que en muchas ocasiones. Cambia el valor edónico (de placer) del alimento (atracón de chuches). Hasta qué punto podemos explicar que fue eso que nos sentó mal Adquisición de una aversión a aquellos estímulos gustativos contingentes con malestar visceral.  Puede adquirirse en un único ensayo de asociación entre estímulos  Permite una larga demora entre los estímulos  Es un ejemplo de predisposición biológica  Supone evitación del sabor en el futuro  Implica un cambio en su valor hedónico. Experimento  Los animales que recibieron descargas responden con RC a la luz o al sonido  Los animales "intoxicados" dan respuestas condicionadas al sabor  Pero NO es posible hacer que los animales relacionen el sonido con la náusea o el sabor con la descarga. Los organismos tienen una predisposición innata a aprender relaciones entre ciertas clases de estímulos, y no entre otras clases HIPÓTESIS DE PROTECCIÓN CONTRA MICROBIOS ¿Porque se usan especias en todas las culturas? Las condiciones de calor y humedad hacen que sea más difícil mantener los alimentos. Lo que hace que los alimentos se pongan malos son los microorganismos. Si no los metemos en frío se ponen malos. Las especias evitan la proliferación de microorganismo porque tienen propiedades antimicrobianas (cebolla). Solo los seres humanos utilizamos especias de manera deliberada. Esta conducta incide en la supervivencia en lo que tiene que ver con la selección de alimentos. Las especias matan muchas de las bacterias que crecen en los alimentos. Se utilizan más especias en la carne que en las verduras. En climas cálidos se utilizan más especias y más potentes. Las especias más utilizadas en cada país son particularmente efectivas contra bacterias locales SISTEMA INMUNE CONDUCTUAL El asco maximiza la respuesta adaptativa del omnívoro y supone un sistema inmune conductual. Emoción de asco: esta emoción de asco para algunos autores confiere un sistema inmune conductual. Continuamente nuestro cuerpo está recibiendo agresiones de distintos microbios. Lo que hace el cuerpo es reaccionar a distintas agresiones. El asco las evita haciendo que no comamos esos alimentos. Un alimento en descomposición da asco directamente, lo cual te evita acercarse y comerlo. Náuseas y vómitos  Emesis gravídica: embarazo, asco y náuseas. Toda influencia externa puede provocar malformaciones en el feto, esto explica que las náuseas en el embarazo promueven la supervivencia del feto ya que, los síntomas coindicen con el periodo Evitación de comidas en mal estado teratogénico. Los síntomas son específicos de algunos alimentos. La aversión a comidas que pueden contener sustancias dañinas coincide con el periodo Reducción de la tasa de abortos teratogénico espontáneos y de partos con defectos de nacimiento PROBLEMAS ADAPTATIVOS RELACIONADOS CON LA EVITACIÓN DE PELIGROS AMBIENTALES Una de las principales emociones que nos permite a la evitación de peligro es el miedo. La amígdala es una estructura que está directamente relacionada con la emoción del miedo. Podemos decir que está implicado el sistema nervioso simpático que nos coloca en relajación. El cerebro percibe la amenaza, el cerebro alerta al cuerpo y el cuerpo reacciona con síntomas físicos y emocionales PROBLEMAS AMBIENTALES: MIEDO El miedo es una respuesta adaptativa que nos permite detectar un problema y responder al mismo. Los componentes de las emociones pueden dividirse en comportamentales y fisiológicas.  Comportamentales: por ejemplo, en roedores la conducta típica de especie es quedarse paralizado y en la especie humana la conducta típica es huir  Fisiológicas: aumento de la tasa cardíaca, hormonas, ventilación pulmonar, dilatación de la pupila. o Hormonales: liberación de cortisol, directamente relacionado con poner en marcha todos aquellos mecanismos que se necesitan para salir huyendo. La activación del sistema simpático y la liberación de hormonas corticoides al flujo sanguíneo está relacionada con aquellos mecanismos que se activan para evitar el peligro y desactivan aquellos que no son importantes ¿Qué sentido biológico puede tener la redundancia funcional en la respuesta autonómica y hormonal? El sistema nervioso y el sistema endocrino se complementan, es decir, tienen características complementarias. Permiten la respuesta de evitación de peligros. Hay dos sistemas implicados por si uno de las dos falla, lo que implica que cuantos más sistemas estén implicados mejor para la supervivencia. Esto se conoce como redundancia biológica, en este caso también hay redundancia funcional, que hace referencia a las funciones complementarias. Hay dos sistemas implicados en una función de las respuestas autonómicas y hormonales, que implica que si falla una está la otra  Eustrés: bueno, se activa el estrés una vez desaparece el peligro  Diestrés: malo, respuesta de estrés prologada en el tiempo de forma innecesaria, propio de la especie humana y de los animales que conviven con nosotros. La respuesta por definición del peligro debe ser aguda Tanto el sistema inmune como la respuesta digestiva se desactivan mientras hay estrés Lucha o huye SISTEMA NERVIOSO SISTEMA ENDOCRINO Respuestas rápidas Respuestas leves Respuesta más específica y Respuesta difusa, puede ser localizada en todo el organismo Tiempo de respuesta breve Tiempo de respuesta muy extenso, puede ser toda la vida Posibilidad de control Poco control voluntario voluntario EVITACIÓN DE PELIGROS AMBIENTALES: MIEDO PELIGRO  MIEDO La aparición de la ontogenia del miedo coincide con la aparición del peligro. Están muy determinados la aparición de ciertos miedos en los niños (Hitos de desarrollo) Tiene que ver con la edad en la que empieza a haber cierta independencia. No es que sea un peligro, es lo que hace que aparezca el peligro. Por ejemplo, cuando empiezo a gatear me separo y otros pueden cogerme EDAD PELIGRO MIEDO >6 meses Gateo Miedo a los extraños ~ 12 meses Andar Ansiedad de la separación >2 meses Independencia Miedo a los animales ATENCIÓN Y PERCEPCIÓN DEL PELIGRO Aquellos estímulos que capturan nuestra atención son aquellos que nos permiten desencadenar esta respuesta. Ese sesgo de negatividad  evitación de peligro. Si me acerco a lo que me hace bien mejora mi supervivencia. Los estímulos de valencia positiva capturan la atención, pero es más intuitivo la aceración a estímulos negativos, es decir, los estímulos con valencia negativa son los que tienen más posibilidad de capturar nuestra atención. Procesos atencionales  Atención endógena: se pone de manera voluntaria en lo que se está haciendo  Atención exógena: estímulos del ambiente capturan nuestra atención. ATENCIÓN Y PERCEPCIÓN DEL PELIGRO: FOBIAS Además de fobias específicas, se han descrito otras como fobias sociales que también están relacionadas con la evolución de la vida en grupo que determina una gran cantidad de rasgos comportamentales MIEDOS Y FOBIAS MÁS COMUNES TIPO DE MIEDO PROLEMA ADAPTATIVO Serpientes Envenenamiento Arañas Envenenamiento Alturas Caídas Extraños Peligro de agresión Pánico Ataque inminente Agorafobia Imposibilidad de esconderse Claustrofobia Imposibilidad de escapar Hipocondría Enfermedad Hablar en público Exposición ante los demás Ansiedad por separación Pérdida de protección  EVIDENCIAS GENÉTICAS Existen evidencias genéticas de la existencia de fobias, una predisposición biológica. Cuando hablamos de evidencias genéticas se estudia mediante la concordancia. Gemelos monocigóticos. Los factores genéticos tienen concordancia con las fobias. Son correlaciones, que no implica causa efecto, pero si varían juntas algo tiene que decir la genética Una mayor concordancia en gemelos MZ que en gemelos DZ pone de manifiesto la importancia de los factores genéticos, en forma de predisposición EVIDENCIAS CULTURALES Existe un factor de aprendizaje de cultura que tiene que ver con las fobias sociales. La vida en sociedad es universal, todas las poblaciones humanas han establecido algún tipo de sociedad. Esas maneras de organizarse son propias de distintas culturas. Estas fobias sociales están muy influenciadas por normas culturales Taijin Kyofusho (fobia específica japonesa): fobia a hacer algo que defraude al grupo, por las características culturales en las que se incide mucho en el individuo. Estas evidencias culturales pueden explicar la existencia de estas fobias que están relacionadas con un valor adaptativo. Depende de cómo te tengas que mover en una sociedad. Las evidencias culturales hablan de fobias sociales. APRENDIZAJE Aprendemos a tener miedo, por ejemplo, si mi madre tiene miedo, yo debería tenerlo Experimento con macacos: jugar con flores de plástico y flores de plástico. Sistema de condicionamiento, hacer que los macacos desarrollaran miedo a las serpientes. Es sencillo inducir un miedo TEMA 7: COMPORTAMIENTO Y REPRODUCCIÓN EFICACIA BIOLÓGICA: PROBLEMAS ADAPTATIVOS ADAPTACIONES CONDUCTUALES Y PSICOLÓGICAS PARA MAXIMIZAR LA REPRODUCCIÓN Apareamiento Reproducción Cuidado de crías Hay que sobrevivir para aparearse y tras el apareamiento la cría tiene que sobrevivir para que las adaptaciones pasen y podamos hablar de evolución  Relacionados con la reproducción o Elección de pareja: estrategias de apareamiento o Inversión parental: conflicto entre sexos y conflictos padres-hijos Beneficios reproductivos > Costos Trade-off: choque, discrepancia entre selección natural y selección sexual. Va a hacer que se elija uno sobre otro, la balanza entre beneficios y costes. Las soluciones de compromiso están continuamente funcionando en la naturaleza. La selección, lo que va a seleccionar es aquello que permita la supervivencia, la llegada a la reproducción y las crías PROBLEMAS ADATATIVOS Y RELACIONADOS CON EL APAREAMIENTO El éxito reproductivo dependerá enormemente de dónde, cuándo y con quién se reproduce un animal ¿QUIÉN ELIGE? Existen un montón de adaptaciones en las que podemos determinar que no siempre elige la hembra. No seleccionan, eligen. Todos aquellos rasgos que den ideas de la calidad del individuo son los que van a permitir ser elegidos. Existen indicadores fenotípicos de la calidad de sus genotipos, suponen una ventaja adaptativa que es lo que selecciona. Los genotipos son lo que se selecciona porque permite una mejor descendencia. Va a elegir quien tenga mejor balanza entre costes y beneficios. En el caso de los mamíferos eligen las mujeres porque el embarazo tiene un coste importante. Los costes en los machos en la pelea para aparearse en mamíferos puede ser la pelea con otros machos. Es la balanza lo que hay que tener en cuenta ESTRATEGIAS REPRODUCTIVAS  Concepción darwiniana tradicional: o Competición entre machos o Elección de pareja por parte de las hembras  Concepción darwiniana moderna: o Competición intra-sexual puede ocurrir también entre las hembras o Éstas también pueden producir adornos extravagantes para atraer a los machos Entre machos y hembras hay selección intersexual, al igual que entre hembras y machos. Entre machos hay una competición intrasexual al igual que entre hembras. Entre machos y hembras hay conflicto intersexual La selección sexual opera cuando se constata que los individuos difieren en su tasa reproductiva  Competición intra-sexual: entre individuos del mismo sexo por el acceso sexual a individuos del otro sexo o Pre-copulatoria o Post-copulatoria  Conflicto inter-sexual (coerción): los individuos con peores capacidades de lucha (desplazados en la competición intrasexual) o menos atractivos (rechazados como parejas reproductivas) pueden recurrir a la coerción sexual para conseguir acceso por la fuerza a parejas sexuales COMPETICIÓN INTRA-SEXUAL PRE-COPULATORIA La existencia de algún tipo de rasgo que permita ganar en esa pelea, selección intra sexual. La presencia de grandes astas, cuernos que impliquen que el que tiene los cuernos más grandes gane. Selección natural: modelos bien adaptados para sobrevivir TRADE-OFF Selección sexual: modelos bien adaptados para reproducirse Existen estrategias pre-copulatorias en los humanos, como por ejemplo más atractivos y mayor tasa reproductiva. Otras como mayor estatus social, mayores ingresos o mayor salud no tienen tanta importancia en la especie humana COMPETICIÓN INTRA-SEXUAL POST-COPULATORIA INTERRUMPIR LA CÓPULA DE OTROS MACHOS Estrategias que indicen en evitar que la copula con otros machos llegue a buen término. En la gran mayoría de ocasiones otros machos retiran el semen de otro macho para que no se reproduzca con otro macho. Otro ejemplo estrategia es evitar que se reproduzca con otro macho produciendo heridas, hay aparatos genitales masculinos, por ejemplo, hay escarabajos que tienen unos pinchos que hacen que no se pueda reproducir con otro macho PRODUCCIÓN DE MAYOR CANTIDAD DE ESPERMA Ejemplo de estrategia post-copulatoria en humanos: producción de esperma. Hay una relación lineal directa entre la cantidad de esperma en la eyaculación y el tiempo que ha pasado entre copulas. Cuanto más tiempo pasa hay más posibilidades de que la hembra se reproduzca con otro macho (estrategias entre machos), cuanto más tiempo pase más posibilidad de que haya otro macho en medio. SELECCIÓN INTER-SEXUAL 1. Beneficios directos en la generación presente: cantidad de recurso ofrecido, conducta de protección y conducta paternal 2. Beneficios indirectos en la siguiente generación. a. Buenos genes: atributo indicador de calidad genética y viabilidad de la pareja (hándicap/trade-off) b. Elección arbitraria: i. Selección desbocada: atributo arbitrario que se considera atractivo ii. Sesgo sensorial preexistente: atributo arbitrario que se aprovecha de un sesgo sensorial previo a estímulos con propiedades relevantes en otro contexto funcional BENEFICIOS DIRECTOS Como elige una hembra o un macho una pareja que le proporcione beneficios. En algunos insectos energéticamente la cópula es una actividad costosa, necesitan alimentarse durante la copula. Estos insectos entregan un regalo nupcial en forma de alimento. Existe una relación entre el tamaño de la presa y los beneficios. Cuanto más grande se la presa, más energía, por ejemplo, la mantis religiosa. En los peces la hembra pone los huevos y el macho suelta el esperma y se fecunda. La hembra quiere que los huevos sean fecundados. Aquellos machos que desarrollan algún tipo de adaptación que hacen que la fecundación sea más exitosa. Al moverse, hace que se mezclen los huevos con el esperma. Hay una relación entre el número de copulas y el movimiento del macho. Como es un beneficio, son estrategias reproductivas En los seres humanos, hay un estudio que dice que se elige en función de las finanzas BENEFICIOS INDIRECTOS BUENOS GENES Beneficios indirectos, se refiere a aquellos rasgos fenotípicos que puedan ser indicadores de una buena calidad de los genes. Las hembras que eligen, escogen machos que exhiben ciertos comportamientos que dan a entender que tienen unos genes que quieres que tengan tus hijos. Por ejemplo, animales que construyen nido atraen a sus parejas. Cuanto más llamativo y ordenado es el nido más supone una protección frente a ectoparásitos. En el caso de algunos animales las hembras según el canto, es decir, según la frecuencia del canto. Relación directa entre el sistema inmune y esos cantos. Los beneficios indirectos son aquellos que queremos que estén en la descendencia En los humanos, se ha demostrado que existe una correlación entre pecho y cintura, el color de la piel y el peso corporal, correlación entre características físicas de mujeres. A mayor cadera y mayor pecho mayor supervivencia de los hijos en el parto HÁNDICAP Dimorfismo entre el macho y la hembra. Los machos tienen colas largas y muy ornamentadas, pista de la calidad de los genes. Característica que a la vez supone ventajas desadaptativas porque puedes ser visto por un depredador o quedarse enganchado. Los rasgos adaptativos continuamente están en el filo entre lo adaptativo para la evolución. Los beneficios indirectos suponen hándicaps negativos SELECCIÓN DESBOCADA Punto medio entre la longitud de la cola del pavo real. Hay rasgos que informan acerca de buenos genes. Un ejemplo de beneficio directo es la selección desbocada. En una población nos podemos encontrar una enrome variabilidad entre la distancia de las antenas. La selección se desbocó y dio lugar a diferentes poblaciones, dependiendo de como tengan las antenas se produce la elección. Si tienen las antenas largas elegirán al que las tenga largas y si tiene las antenas cortas elegirá al que las tenga cortas. Así se da lugar a poblaciones diferentes, selección desbocada. Hipótesis del hijo sexy La especie humana ha ido evolucionando. Dentro de la gran variedad de cánones de belleza, se mantiene la piel blanca, la nariz perfilada (cara de niña). Puede llegar a extremos como ir seleccionando personas que tienen ese aspecto de niña. Va habiendo más personas cada vez con el mismo canon de cara. Supone un problema con la sexualización de la infancia SESGO SENSORIAL PREEXISTENTE Aparentemente no parece que tenga beneficio directo. Son rasgos que a priori pueden parecer arbitrarios. El sesgo sensorial en la especie humana se refiere a que existen sonidos que no podemos oír, nuestro sistema sensorial tiene receptores que corresponden con una determinada longitud de onda. Jamás podremos elegir como pareja a alguien que emite sonidos en unas frecuencias que no podemos oír. Determinados por las características de los sesgos sensoriales hacen que se elijan unos rasgos u otros. Otro ejemplo, hay peces con sesgo sensorial hacia el naranja, pueden percibir mejor el color naranja. También hay ranas que perciben determinadas frecuencias del sonido, los sonidos de las ranas dependiendo de la raza tienen una frecuencia u otra. Por tanto, estas ranas elegirán aquellas de las que puedan escuchar la frecuencia del sonido Sesgo sensorial en la especie humana. Experimento con potenciales para estudiar como capturaban la información, fotografías de cuerpos y caras. Base de datos que la gente ha clasificado como bonitas, feas y neutras. El P300, es un potencial que revela como hay estímulos que capturan nuestra atención. Si presento un estímulo y aumentan esos componentes, significa que capta nuestra atención. Aumenta con cuerpos bonitos y caras bonitas CONFLICTO INTERSEXUAL  Coerción sexual directa: casos en los que obliga al otro miembro de la pareja al apareamiento  Coerción sexual indirecta  Infanticidio: matar a las crías de tu pareja con otra pareja COERCIÓN SEXUAL INDIRECTA Se han realizado estudios pidiendo a personas que imaginaran a su pareja teniendo una relación sexual con otro y a su pareja enamorándose de otro. Mediante encuestas se puede estudiar que piensan las personas acerca de los celos. Se ha demostrado que las mujeres están más preocupadas del enamoramiento, y los hombres más preocupados de la relación sexual La función última de la reproducción es que tus genes pasen a otros. Las adaptaciones comportamentales pueden explicar eficacia biológica. Los celos explican la eficacia biológica. La hembra necesita ayuda para que la inversión que ha hecho sobreviva. Eso se “garantiza” con el enamoramiento, por eso preocupa más que se enamoren de otras hembras. Podemos explicar este comportamiento desde la eficacia biológica relacionada con la reproducción Los celos permiten tener a tu pareja más cerca para evitar que se vaya y te deje sola con las crías y que se reproduzca con otras hembras. La probabilidad de infidelidad (sin protección) aumenta durante el periodo en el que la fertilización es más probable. Esa probabilidad aumenta conforme nos acercamos al periodo fértil. Aun así, que un comportamiento tenga naturaleza biológica no lo justifica. Los hombres más atractivos como parejas duraderas (con tendencia a invertir) tienden a vigilar y a mostrarse más celosos cuando sus parejas se encuentran más cerca del momento en el que la fertilización es más probable PROBLEMAS ADAPTATIVOS RELACIONADOS CON LA REPRODUCCIÓN El cuidado parental es una estrategia comportamental y evolutiva adoptada por algunos animales que se traduce en un incremento de la eficacia biológica de sus descendientes. Se han producido diferentes estrategias que favorecen la eficacia biológica  Cuidado parental: cualquier comportamiento parental que contribuye a incrementar la eficacia biológica de las crías. Ese cuidado se puede llevar a cabo con o sin gasto  Gasto parental: cantidad de tiempo o energía (recursos parentales) que se invierte en las crías. Recursos parentales que se invierten en las crías. Siempre que haya gasto deberemos hablar de inversión parental  Inversión parental: cantidad de recursos que un progenitor gasta en el cuidado de las crías, que aumenta la supervivencia de éstas a costa de las oportunidades del progenitor de reproducirse en el futuro. El gasto que están ejerciendo los padres o madres inciden negativamente en su supervivencia favoreciendo la supervivencia de las crías ¿Por qué existe la inversión parental? Cuando la eficacia biológica se ve incrementada de forma significativa a causa del cuidado parental, aunque ello implique un aumento de la tasa de mortalidad de los progenitores Beneficios reproductivos > Costos INVERTEBRADOS Infrecuente Si ocurre, solo hembras PECES Paternal, biparental, maternal = 9:3:1 (machos intervienen más) ANFIBIOS Misma frecuencia cuidado paternal y maternal REPTILES Maternal o biparental AVES 90% biparental, mayor inversión hembras resto, maternal MAMÍFEROS 95% exclusivamente maternal 5% biparental ¿QUIÉN CUIDA? FACTOR CLAVE (no único): MODO DE REPRODUCCIÓN Dependiendo de si la fertilización es interna o externa eso puede depender de quien invierte  Fertilización: externa vs. interna  Desarrollo embrionario: externo vs. interno  Alimentación postnatal: ausente vs. obligada  Potencial reproductivo: gametos/ proyectos reproductivos Es más probable que haya CUIDADO MATERNAL cuando la fertilización sea interna, el desarrollo embrionario sea interno, haya alimentación postnatal obligada y el número de gametos sea reducido  MAMÍFEROS Todo esto se cumple en los mamíferos. Explicación del 95% de cuidado maternal. Las hembras de los mamíferos son las que más invierten de manera precopulatoria, postcopulatiora y después del nacimiento INVERSIÓN PARENTAL: CONFLICTOS Conflictos entre progenitores, conflicto entre padres e hijos ENTRE PADRES-HIJOS PROGENITORES PADRES MADRES HIJOS PADRES -Producción de -Producción de Aumento éxito en -Reproducción costosa gametos gametos calidad de vida, -Esfuerzos para criar y supervivencia y -Éxito reproductivo -Éxito reproductivo hacer crecer a sus crías reproducción (nº apareamientos) (calidad pareja) CONFLICTOS ENTRE PROGENITORES Cuando el coste del cuidado paternal es MENOR que el coste del cuidado maternal lo que se observa es una mayor probabilidad de que el cuidado parental sea paternal (y no maternal) Inversión es el resultado de costes y beneficios. Quien tiene menor coste es quien cuida RELACIÓN GENÉTICA PADRES-HIJOS Controlando por tamaño de la familia e ingresos, las familias con madre adoptiva (madrastra) invierten significativamente menos en alimento Se invierte menos en quienes no son tus hijos. A igual tamaño de familia e igual número de ingresos la madrastra invierte menos que las madres monetariamente hablando. Cuanto más lejana sea esa relación genética, menos inversión El hecho de que madres adoptivas inviertan más que madres biológicas no invalida que las madrastras inviertan menos, una correlación no invalida la otra Las madres promoverán la certeza de paternidad remarcando el parecido del bebé con el padre Tanto en las madres como en la familia materna se producen comportamientos que llevan a la certeza de paternidad, por ejemplo, el parecido Si se pregunta a quien se parece él bebe existe una diferencia: la familia materna contesta que se parece al padre para asegurar que es de ese hombre. Los familiares de la madre son quien más dice que se parece al padre. De qué manera evito que el padre invierta menos en la cría. Correlaciones entre lo que invierten los padres en las crías y la distancia genética Se han obtenido porcentajes estudiando las características de la cara. Existen diferentes patrones de morfología Este resultado EVIDENCIA que el parecido a sus padres de los bebés pudo haber sido seleccionado como promoción de la certeza de paternidad y así asegurar la inversión paternal. Aquellos bebes que más se parecen a sus padres son los que reciben más cuidado de los dos. Parecido promotor de la certeza de paternidad. Que las crías se parezcan a sus padres suponen venta adaptativa Sin embargo…otros estudios NO concluyen lo mismo acerca del parecido físico con el padre HABILIDAD DE LOS HIJOS PARA CONVERTIR LA INVERSIÓN PARENTAL EN EFICACIA BIOLÓGICA ¿Cuándo es más probable que ocurra cuidado parental diferencial (favoritismo)? Hasta qué punto puede haber favoritismo en algunas de las crías. Existen ejemplo de que pude haber mayor inversión a favor de uno de los sexos. Habilidad de los hijos para convertir la inversión parental en eficacia biológica  Inversión por sexos La proporción de sexos será 1:1 si:  Los dos sexos son igualmente costosos de producir  Ambos sexos se benefician o sufren por igual las condiciones ambientales HIPÓTESIS DE TRIVERS WILLARD Si las condiciones son buenas, los descendientes serán mayoritariamente machos, porque estos pueden reproducirse mucho más, sale más rentable Si las condiciones son malas, los descendientes serán mayoritariamente hembras, porque interesa que haya menos reproducción Por ejemplo: cuando hay hambrunas, nacen mayoritariamente niñas HABILIDAD DE LOS HIJOS PARA CONVERTIR LA INVERSIÓN PARENTAL EN EFICACIA BIOLÓGICA A mayor ingreso más inversión monetaria en machos porque te interesa que sobrevivan MOHER AND EMBRYO PROTECTION HYPOTHESIS Hipótesis alternativa: las náuseas del embarazo están relacionadas con la calidad del embrión, es la manera del embrión de decirle a la madre que no continue con el crecimiento Los aumentos de una cierta hormona están relacionados con las náuseas. Relación entre la calidad del embrión y las náuseas Elevado hCG, elevado mantenimiento del embarazo  Embriones con defectos cromosómicos producen Elevado hCG, elevado NVP niveles bajos de hCG Elevado NVP, menos embarazos  Partos síndrome de Down, niveles altos de hCG espontáneos TEMA 8: COMPORTAMIENTO SOCIAL, COMUNICACIÓN Y COGNICIÓN COMPORTAMIENTO SOCIAL AGREGACIONES O AGRUPACIONES VS. GRUPOS SOCIALES Un grupo social no se entiende solo por el hecho de que haya muchos miembros. En las agrupaciones de individuos que se agrupan para un objetivo y en algunos casos es para parecer más grande y defenderse. Hay jerarquías en los grupos sociales y hay comunicación VENTAJAS DE LA VIDA EN GRUPO  Mayor capacidad para detectar, repeler y confundir a los depredadores  Mayor eficiencia al cazar o mayor capacidad para encontrar recursos alimentarios localizados  Ventajas como resultado del potencial para la división del trabajo dentro del grupo  Mayor probabilidad de encontrar pareja Se han hecho estudios que dicen que pertenecer a un grupo incide en la supervivencia, en la calidad de vida Babuinos parque nacional de Amboseli Muchos estudios con hembras de babuinos donde se ven las diferencias entre los índices de socialidad. El índice social correlaciona positivamente con la supervivencia de las crías, el formar partes de un grupo social incide directamente en la supervivencia de las crías DESVENTAJAS DE LA VIDA EN GRUPO  Mayor competencia por recursos limitados dentro del grupo  Mayor riesgo de infección de enfermedades contagiosas  Mayor riesgo de ser detectados por los depredadores  Mayor riesgo de que otros miembros del grupo maten a la prole  Mayor riesgo de criar hijos de otros CONTROL EJECUTIVO En sociedades jerarquizadas, que todas lo son, el tener control sobre las desventajas de la vida en grupo incide directamente sobre las desventajas. Hay muchas situaciones en la vida en grupo que escapan de nuestro control. La posibilidad de control es la que incide directamente sobre la supervivencia, la calidad de vida En un experimento con monos, uno de ellos tiene control porque puede llegar a dar al botón (activo), pero el otro no puede (pasivo). Los niveles de estrés medidos fisiológicamente estaban aumentados en aquel que no tiene control ¿Quién tiene más estrés, un ejecutivo o un trabajador de un puesto inferior al ejecutivo? Tiene más estrés el trabajador porque no tiene control. El ejecutivo tiene mucho trabajo, pero puede decidir no hacerlo. Esa jerarquía incide directamente en la salud VIDA EN GRUPO La calidad de las relaciones sociales tiene consecuencias medibles sobre la eficacia biológica de los individuos ESTRUCTURA DE GRUPO Y COMPORTAMIENTO SOCIAL La estructura de un grupo es el resultado de las conductas sociales que sus miembros intercambian a lo largo del tiempo  Agresión  Reconciliación  Afiliación  Cooperación AGRESIÓN, COMPETICIÓN Y DOMINANCIA SOCIAL El estatus de dominancia de un individuo correlaciona positivamente con el éxito reproductivo. El estatus social aumenta el éxito reproductivo, para conseguir estatus social, hay que ser agresivos en cierto modo  ¿Qué estrategia debe adoptar un individuo para maximizar su eficacia?  ¿La mejor estrategia depende de la estrategia de los demás?  Para luchar por un recurso ¿Es mejor comportarse agresivamente o no? MODELO HALCÓN Y LA PALOMA  Estrategia halcón o Siempre ataca, consiguiendo el recurso si gana o Si se encuentra con otro halcón, sólo uno gana o Cuando pierde, lleva un coste asociado AGRESIVO  Estrategia paloma o Nunca lucha por el recurso o Si se encuentra con otra paloma, gana la mitad de las veces o Si se encuentra con un halcón, perderá el recurso, pero como no lucha, no sufre ningún coste. NO AGRESIVO Todos tenemos una estrategia halcón y una estrategia paloma. Depende de lo que suponga el recurso te comportas como un ave u otra. La agresividad desde el punto de vista naturalístico está relacionada con conseguir recursos Se decide