COLEGIO DE LA SALLE Crecimiento y regulación de la población drosophila melanogaster y poecillia reticulata PROFESORA: REINA SILVIA CALDERON GARZON CINCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL JUAN CARLOS GALEANO LÓPEZ 091 BOGOTA 2011 Guía 4.6 Habilidades científicas: conexión entre la biología y las matemáticas JUAN CARLOS GALEANO LOPEZ 091 Crecimiento y regulación de la población drosophila melanogaster y poecillia reticulata El crecimiento de las especies se ve alterado Nombre Común: Guppy de velo, lesbites Nombre Científico: POECILIA RETICULATA Nombre Común: Moscas De Fruta Nombre Científico: Drosophila Melanogaster 1. OBJETIVOS Relacionar matemática y biológicamente crecimiento poblacional Descubrir los índices de muertes y nacimientos Saber ¿cómo se regula una población? 2. Procedimiento del Montaje de la Pecera 1. Construcción y adaptación del hábitat. 2. Traslado de los peces a la pecera. 3. Adquisición del motor de oxigenación se usa por horas 4. Aseo de la pecera. 5. Toma de notas para la bitácora. el 3. Preguntas problemas 3.1 Cuales son las mejores características de los GUPPYS para la selección natural? 3.2 Pueden las moscas sobrevivir regulando su población por selección natural? 3.3como logran los guppys regular su población? 4. Hipótesis 4.1 los guppys tienen características que los ayudan a sobrevivir, algunas de las más importantes son: su capacidad de sobrevivir a las infecciones del agua, gracias a su sistema inmune, sus vistosas colas que les ayudan para la reproducción 4.2 Si, tanto en el hábitat natural como en el artificial esta especie de moscas debe exponerse a convivir con otras de mayor tamaño, mayor colorido, etc… debe sobrevivir de la manera normal pero existe la probabilidad de que no se logre reproducir por la contaminación del medio o la misma selección natural, no dejando descendencia y acabando mínimamente su especie. 4.3 Los Guppys son una especie de pez muy delicada y de tamaño pequeño por lo que son bastante delicados pero resistentes a la hora de combatir un hongo o contaminaciones del agua, por lo que podemos decir que si el Guppy está bien adaptado y es bastante resistente a las cualidades del agua podrá sobrevivir muchas infecciones (dependiendo de la cantidad y concentración ) pero debemos tener en cuenta que es una de las pocas especies en las que cualquier persona con un mínimo de instalaciones, por lo que debemos mantener limpia el agua y evitar dejar caer cosas en el agua para evitar obtener malos resultados por los hongos, estos hongos son una de las principales fuentes de regulación de población en un acuario con guppys pues tienen la capacidad de degradar la materia orgánica. 5.Procedimiento: Al experimentar con peces y moscas debemos estudiarlos a fondo es su habitad por lo que debemos recrear uno para cada especie, adaptarlo, tonar nota, bitácoras, debemos separar las moscas en diferentes medios para separar parentales de f1, y lo mismo con los guppys para evitar que sean devorados, tomar fotos 6. Causas de error 1. Murió por defectos en la calefacción. 2. Murió al ser devorado por una bailarina. 3. Murió al ser devorado por una bailarina. 7. JUSTIFICACIÓN A través de esta investigación queremos conocer el regalamiento e índices de natalidad y mortalidad de un ecosistema en el cual se desarrollan los guppys y las moscas de fruta, así como también cual es la selección natural que se dará con el tiempo. Para establecer esto en forma detallada, debemos observar de cerca la crianza de los guppys y las moscas, es necesario hacerlos a través de una pecera y medios de cultivo respectivamente, para así ver cada una de las etapas que necesitamos conocer para verificar los procesos. Siguiendo paso a paso el crecimiento de los guppys y moscas podemos establecer, por experiencia propia, con este seguimiento minucioso cual es la selección natural, procesos de crecimiento y regulación de la población que tiene esta especie. 8. Marco Teórico Peces guppys de velo Reproducción Pez vivíparo que no cuida la cria. Tras la puesta puede devorar a sus propios alevines sobre todo si son madres primerizas. Decorar el tanque de cría con plantas de superficie como helechos flotantes que den refugio a los alevines. Tras el alumbramiento es conveniente retirar a las hembras que de lo contrario seguirán siendo acosadas por los machos. Alimentar a los alevines con Artemía recién eclosionada, zooplancton y preparados en hojuelas triturados. Los alevines son sensibles a las concentraciones de amoníaco. Asociación Es una especie de carácter pacífico y activo que puede verse acosada por otras especies como barbos o bettas combatientes (los cuales confundirán a los guppys con machos rivales de su especie) que les atosigarán picoteando sin descanso sus largas aletas .Pez recomendable para el acuario comunitario poblado con especies poco exigentes. Peces guppys de velo Mantenimiento A este resistente pez se le puede mantener en acuarios de cualquier tamaño, siendo necesario plantarlo con la mayor cantidad de vegetación posible. Sustrato compuesto por arena normal o grava fina. No presenta exigencias sobre la concentración de oxígeno y el caudal de filtrado. Sustratos con contenido cálcico que aumenten la dureza no les causan perjuicios y puede tolerar a sobrevivir en agua ligeramente salada tras haberse acostumbrado . Mantener tres hembras por macho ( el acoso de éste a las hembras es constante). Diferencias entre sexos La diferencia entre sexos está muy marcada. Los machos más pequeños portan una aleta caudal muchísimo más desarrollada (alcanzado a menudo una longitud superior a la mitad de su cuerpo) y espléndidamente coloreada. Peces guppys de velo Hábitat Condiciones Del Acuario Longitud del acuario Desde 40 cm. Inicialmente provienen de la zona septentrional de Brasil, Venezuela, Guayana, Barbados y Trinidad. Condiciones del agua Debido a su adaptabilidad a los diferentes medios acuáticos (incluidos aquellos con cierto grado de salinidad) y dureza, se emplean como controladores de plagas de insectos en numerosas zonas tropicales. Ph 6 a 8 (siendo recomendable 7); agua blanda a medianamente dura. Temperatura De 18 a 28º C. Moscas de fruta: Abnegados dípteros que ayudaron al desarrollo de la genética y que, a lo más, han recibido un nombre científico rimbombante dentro de la zoología. Moscas de la fruta o del vinagre, cuyo nombre artístico es: Drosophila melanogaster. Los estudios sobre genética hoy parecen parte de lo cotidiano. Hacer ingeniería genética, clonaciones o descifrar el genoma humano, son parte de las noticias que todos los días ofrecen los medios de información. Mucho de esto no habría sido posible sin la colaboración de las pequeñas aladas. Ataca a melocotones, albaricoques, peras, manzanas, higos, caquis, ciruelas, naranjas y, a veces, a las uvas. Empieza con las más tempranas y termina con las más tardías del año (naranjas). La fruta más blanda es la más afectada (melocotón, albaricoque, higo, etc.). En naranja el daño es exterior, de aspecto, pero madura antes. Mide unos 4-5 milímetros. Es algo más pequeña que una mosca común. De colores vistosos. La larva mide 7-8 milímetros, blanca y sin patas. Tienen muchas generaciones en el año, normalmente, 6. El número de generaciones al año depende de la climatología de la zona y de la mayor o menor abundancia de huéspedes. El máximo contabilizado ha sido de 7 generaciones anuales. Invernan en forma de pupa (barrilitos marrones) enterradas en el suelo. Los adultos aparecen al principio de la primavera. La hembra pica en la fruta y pone 6 ó 7 huevos. Alrededor de esta picada se produce una decoloración. En frutos aparecen manchas amarillas de 3 ó 4 milímetros. Tiende a caerse. Las larvas se alimentan de la pulpa, originando su descomposición y generalmente la caída del fruto. Llegados a su máximo desarrollo se dejan caer al suelo, se transforman en pupas, de las que saldrán los adultos. Regulación poblacional El número de individuos de una población suele crecer hasta unos límites, en un número de individuos que se mantiene más o menos constante. Para que eso ocurra, el número de nacimientos ha de ser igual al número de defunciones. El estado estacionario no suele ser lineal, solo que se trata de un equilibro dinámico. Los factores que condicionan el tamaño de una población son el potencial biótico y la resistencia ambiental. Dichos factores pueden ser externos o internos a la población: - Factores externos: bióticos (presencia de depredadores, parásitos, que les provocan enfermedades) y abióticos (cambios en el clima, escasez de alimentos, catástrofes...) - Factores internos: el aumento de la densidad de población que afecta negativamente a los hábitos reproductores En función de las diferencias en cuanto a los valores del potencial biótico, existen dos estrategias de reproducción: - R estrategas; individuos que poseen un potencial biótico muy elevado (elevada Tasa de Nacimientos), lo que significa que tienen muchas crías que no reciben cuidados, por lo que quedan abandonadas a su suerte, son pocas las que sobreviven (elevada Tasa de Mortandad), el tamaño de la población tiene que ser estacionario. - K estrategas; poseen una menor TN por lo que tienen pocas crías, sin embargo la TM es también menor, porque al recibir cuidados la mayoría de ellas consigue alcanzar la edad adulta. Cuestionario 1. 2. 3. 4. 5. De acuerdo con el laboratorio trabajado durante el tercer periodo y el proyecto de aula de los guppys de velo, determine el crecimiento poblacional de la drosophila y las poecillias a partir de un par de parentales en un tiempo de un año; a una temperatura de 20ºC. DESCRIBA EL PROCESO. ¿Cómo se ve alterado el crecimiento de la drosophila y las poecillias cuando aparecen hongos u otros tipo de microorganismos en el medio de cultivo o en el acuario. JUSTIFIQUE. Explique ¿Cómo las mutaciones pueden afectar el crecimiento y supervivencia de una población de drosophila y las poecillias? .dibujar Relacione matemática y biológicamente, el crecimiento poblacional de tres especies diferentes con ciclos de vida distintos. Explique y dibuje. Elabore un análisis de todo lo anterior y establezca conclusiones. 1R/moscas: peces D=percapita D=natalidad-mortalidad D=0.36 1mes:30 2mes:10=0.63x30=40 3mes:12=0.63x39=52 4mes:9=0.63x49=64 5mes:11=0.63x59=80 6mes:8=0.63x71=89 7mes:9=0.63x79=98 e=percapita e=natalidad-mortalidad e=0.89 1mes:2 2mes:3=0.89x2=4 3mes:0=0.89x2=4 4mes:8=0.89x4=9 5mes:5=0.89x9=11 6mes:6=0.89x11=16 7mes:5=0.89x16=25 8mes:14=0.63x88=115 9mes:16=0.63x115=131 10mes:15=0.63x131=147 11mes:17=0.63x147=162 12mes:10=0.63x162=172 8mes:6=0.89x25=30 9mes:3=0.89x30=33 10mes:0=0.89x33=33 11mes:7=0.89x33=40 12mes:4=0.89x40=44 2R/ las drosophilas y las poecillias se ven alteradas en su crecimiento poblacional cuando un microorganismo como los hongos invaden sus medios porque Cuando se inicia una enfermedad producida por hongos se manifiestan en los peces del mismo modo que cualquier otra enfermedad: con un cambio de actitud. Es decir que se produce una modificación en el comportamiento. Poco después, y aunque poco visibles en un primer momento, aparecen modificaciones localizadas. Esto significa que en el lugar del cuerpo donde se han localizado los hongos, aparecen signos que con el transcurrir del tiempo se hacen evidentes. Los animales, a diferencia de los vegetales, consumen alimento previamente elaborado, sea en forma de vegetales o de otros animales. Los hongos, al no ser productores ni consumidores de alimento elaborado, se nutren degradando y absorbiendo materia orgánica sin vida (o sea que son saprofitos). Al fin y al cabo esa es la función para la que están destinados dentro del equilibrio establecido por las leyes de la naturaleza. Su potencial para degradar materia orgánica muerta les permite descomponer sustancias complejas, tales como la celulosa, la queratina, la quitina y la lignina, que son indigeribles para otras formas superiores de vida. Y lo mismo pasa en los medios de cultivo de las moscas, como tienen un potencial para degradar la materia organica , cumplen un papel esencial e la regulación de población de los medios. 3R/ depende de la mutación. Si es "favorable" (por ejemplo adaptativa), la supervivencia de las moscas y guppys puede aumentar pues se acomodan a una nueva condición a la que las demás que no posean esta nueva característica no están adaptadas. Pero en el caso de que la mutación sea "negativa" simplemente no viviría mucho quien la tiene y la población se mantendría casi igual. 4R/ Si tenemos tres especies totalmente Las especies que siguen la estrategia del crecimiento exponencial suelen ser microscópicas o de tamaño pequeño, como bacterias, protozoos, plantas fugaces, animales pequeños, etc. Su población mantiene un crecimiento exponencial hasta desaparecer bruscamente cuando las condiciones cambian. Es lo que sucede, por ejemplo, cuando llueve y se forman charcos. Si la temperatura es adecuada la población de protozoos del charco crecerá rápidamente hasta que llegue un momento en el que el charco se seque o se termine el alimento y entonces la población disminuirá brúscamente. Estas especies son típicas de lugares efímeros: charcas de lluvia, montones de tierra junto a madrigueras, rocas desnudas, zonas polares, desiertos, terrenos arados, etc. Son oportunistas o pioneras, ocupan áreas nuevas con facilidad y se extienden por ellas con rapidez. El papel que cumplen en los ecosistemas es colonizarlos en las primeras etapas de su desarrollo y, para ello, suelen ser organismos que producen muchas unidades de dispersión (hasta millones y miles de millones de esporas o huevos). Pero no pueden tener éxito si la competencia es fuerte, frente a organismos con estrategia de crecimiento logístico. El hombre favorece la dispersión de las especies oportunistas con sus viajes y transportes y, además, con su actividad degrada los ecosistemas facilitando su colonización por especies pioneras. Las plantas que se usan para los cultivos son, normalmente, de este tipo. Las especies con estrategia de crecimiento logístico suele ser los animales y plantas grandes y longevos. Su población se mantiene con altibajos, pero cerca de la densidad máxima que puede tener, dadas esas condiciones. Es lo que sucede, por ejemplo, con los robles de un bosque, las gaviotas o los linces. Tienen, por su tamaño, gran capacidad de competencia, gran longevidad y reducido número de descendientes. Los encontraremos en medios que permanecen estables largo tiempo (selva, bosques, regiones esteparias, etc.). Crecimiento exponencial: Clima Variable y/o impredecible Mortalidad a menudo catastrófica independiente de la densidad Tamaño de la población: Variable con el tiempo; sin equilibrio, generalmente muy por debajo de la capacidad de soporte del medio; comunidades sin saturar; recolonización cada año Competencia inter e intraespecífica: Variable, a menudo débil La selección favorece 1. Desarrollo rápido. 2. rm elevadas. 3. Reproducción temprana. 4. Pequeño tamaño corporal. 5. Reproducción única Longitud de la vida: Corta, normalmente de menos de un año. Ejemplos: gramíneas (Poaceae), plancton, musgos, líquenes Crecimiento logístico: Clima: Casi constante y/o predecible Mortalidad: Dependiente de la densidad Tamaño de la población: Casi constante a lo largo del tiempo; equilibrio; en o cerca de la capacidad de soporte del medio; comunidades saturadas; colonización no necesaria Competencia inter e intraespecífica: Normalmente fuerte La selección favorece 1. Desarrollo lento. 2. Mayor habilidad competitiva. 3. Reproducción retardada. 4. Gran tamaño corporal 5.Reproducciones repetidas. Longitud de la vida: Larga, normalmente de más de un año Ejemplos: árboles y arbustos (arrayán, eucaliptus, ciprés, lenga) 5R/para mí todo esto de la regulación de poblaciones junto con la natalidad y mortalidad cumplen un papel vital en todo medio de toda especie, pues deben nacer especies e individuos para que mueran otras, cada muerte da espacio para otra nueva vida, todo organismo debe seguir las “reglas de la vida” que son: “nace-crese-se reproduce-muere”; si no hubiera muertes (regulación de población hoy no tendríamos espacio ni recursos para vivir, pues los suelos y demás medios estarían muy gastados y no habrían recursos suficientes para los nuevo individuos. todo esto cumple un ciclo para mantener las poblaciones estables. Natalidad y mortalidad MORTALIDAD: es el número de personas que mueren, pero a diferencia de la anterior para esto se toma como eje cada 1.000 personas ya que en la mortalidad no se diferencia edades y también se hace la relación con la cantidad de habitantes de un lugar esto es para sacar el porcentaje. Este rango es en general diferente es cuan se dice de la MORTALIDAD INFANTIL, ya que empleas lo mismo pero sacando el cálculo con los niños que fallecieron NATALIDAD: son los nacimientos que se producen en una comunidad y estos van relacionados con el número de población fértil y un determinado número de tiempo. Ej. Se saca la estadística de los bebes nacidos en un pueblo que tiene 400 mujeres en edad fértil y en un periodo de 4 años. Para los que estudian la demografía del planeta es como una medida de los nacimientos que se producen. Bibliografía Mi primera encarta, es.wikipedia.org/wiki/Drosophila_melanogaster, http://ar.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080226192426AAM8DIO