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Ecología molecular Ecología molecular Luis E. Eguiarte, Valeria Souza y Xitlali Aguirre (Compiladores) Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales Instituto Nacional de Ecología Universidad Nacional Autónoma de México Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad Primera edición: abril de 2007 D.R. © Instituto Nacional de Ecología, Semarnat Periférico sur 500, col. Insurgentes Cuicuilco, 04530 Delegación Coyoacán, México, D.F. www.ine.gob.mx Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio) Ave. Liga Periférico-Insurgentes Sur 4903, col. Parques del Pedregal, 14010 Delegación Tlalpan, México, D.F. www.conabio.gob.mx Coordinación editorial, diseño de interiores y tipografía: Raúl Marcó del Pont Lalli Diseño de la portada: Álvaro Figueroa Foto de la portada: Claudio Contreras Koob ISBN 978-968-817-839-3 ISBN 968-817-839-X Impreso y hecho en México Índice Introducción a la Ecología Molecular 1 Luis E. Eguiarte y Valeria Souza Agradecimientos 7 Primera parte. Teoría 9 Capítulo 1. La selección natural a nivel molecular 11 Amanda Castillo Cobián Tipos de selección 12 The neutral expectation 13 Adaptación a nivel molecular 14 La selección a nivel genómico 37 Bibliografía 43 Capítulo 2. Flujo génico: métodos para estimarlo 49 y marcadores moleculares Erika Aguirre Planter Métodos directos 50 Métodos indirectos 51 Métodos genealógicos 56 Bibliografía 59 Capítulo 3. Tamaño efectivo de la población 63 Alejandra Moreno Letelier ¿Qué significa el tamaño efectivo? 64 Métodos de estimación directos 65 Métodos ecológicos y demográficos 66 Métodos indirectos 71 Métodos de máxima verosimilitud y coalescencia 73 Aplicaciones 81 Conclusión 83 Bibliografía 84 Capítulo 4. Reconstrucción de la historia de cambio de los caracteres 87 León Martínez Castilla Árboles, genes y organismos 89 Homología y alineación 104 Modelos de sustitución 112 Secuencias no alineables y métodos que no requieren alineación 123 Métodos de estimación de filogenias 127 Evaluación estadística de árboles 145 Métodos que pueden colocar OTUs contemporáneos en nodos internos 148 y otras novedades Bibliografía 152 Segunda parte. Temas fundamentales de la ecología 161 molecular Capítulo 5. Los análisis de paternidad, ¿para qué nos sirven? 163 Jordan Golubov y Jorge Ortega La teoría y los métodos 165 Aplicación en animales 171 Aplicación en plantas 173 Conclusión 174 Bibliografía 178 Capítulo 6. La estimación de la endogamia y la relación 183 entre la tasa de fecundación cruzada y los sistemas reproductivos en plantas con flores: una interpretación de su significado evolutivo César A. Abarca García y Adriana López Villalobos Las distintas formas de medir la endogamia 185 Estimaciones de la tasa de fecundación cruzada en poblaciones naturales de angiospermas 193 Bibliografía 204 Capítulo 7. La clonalidad y sus efectos en la biología de poblaciones 215 María C. Mandujano Sánchez Organización jerárquica en plantas clonales y definiciones operativas 217 Tipos de clonación y frecuencia de clonalidad en las plantas 220 Ventajas y desventajas de la clonalidad 223 Demografía: estructura y dinámica 224 Distribución espacial de individuos en especies clonales 228 y frecuencia de reclutamiento clonal en las poblaciones Adecuación en plantas clonales 230 Estructura y variación genética en especies de plantas clonales 234 Análisis demográfico-genético 240 Discusión y consideraciones finales 242 Bibliografía 244 Capítulo 8. Ecología molecular de la conservación 251 Martha Rocha y Jaime Gasca Un poco de historia 252 Pero, ¿qué relación guardan la genética y la conservación? 253 Especies en peligro, ¿a quién hay que proteger? 254 Principios básicos en genética de la conservación 254 Los enfoques actuales de la genética de la conservación 266 Conclusiones y perspectivas 271 Bibliografía 272 Tercera parte. La ecología molecular 279 de los microorganismos Capítulo 9. La recombinación: relevancia evolutiva y métodos 281 de estimación, con énfasis en microorganismos Rodolfo Salas Lizana Mecanismos de la recombinación en eucariontes 282 Mecanismos de la recombinación en procariontes 284 Consecuencias de la recombinación 286 Las poblaciones microbianas: clonalidad vs. panmixia 288 Ejemplos de recombinación en bacterias 289 Ejemplos de recombinación en hongos filamentosos 291 Detectores y estimadores de la recombinación 292 Estimación de la recombinación 305 Consideraciones finales 310 Bibliografía 311 Capítulo 10. La especie como unidad evolutiva: uso de marcadores 325 moleculares para su reconocimiento y delimitación, con especial énfasis en microorganismos René Cerritos Flores De lo natural a lo artificial y de lo universal a lo particular 326 Limitaciones de cada método para reconocer y delimitar 331 unidades evolutivas El concepto de especie en microorganismos, un problema aún no resuelto 337 Consideraciones finales 342 Bibliografía 343 Capítulo 11. Ecología evolutiva de bacterias y el concepto 351 de especie: el caso de los rizobios Claudia Silva y Pablo Vinuesa La interacción rizobios-leguminosas 351 Genética de poblaciones y evolución en bacterias 355 Tres estudios de caso con rizobios 368 Conclusiones 377 Bibliografía 380
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