Uso de la filogenia en estudios ecologico-evolutivos Objetivos de la clase Entender la aplicación de métodos filogenéticos en estudios evolutivos Tratar de conectar conclusiones ecológicas y evolutivas También diferenciar patrones ecológicos y evolutivos

¿Cómo estudiar evolución en el campo? Comparación de distintas especies sometidas a la misma fuerza de selección Comparación de individuos de una misma especie sometidos a diferentes fuerzas de selección Próximas generaciones Población 1 Divergencia de rasgos Población 2

¿Cómo estudiar evolución en el campo? Comparación de distintas especies sometidas a la misma fuerza de selección Comparación de individuos de una misma especie sometidos a diferentes fuerzas de selección

¿Cómo estudiar evolución en el campo? Comparación de distintas especies sometidas a la misma fuerza de selección Sp 1 Próximas generaciones Sp 2 Convergencia de rasgos Sp 3 Frutos Frutos

¿Son importantes los dispersores de semillas en la evolución de frutos? Silvia Lomáscolo IADIZA – CCT Mendoza CONICET

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia ecológica  SI Forman el enlace entre la reproducción plantas y el establecimiento de plantas Reducen la mortalidad bajo la planta madre Afectan el mantenimiento de la biodiversidad por medio de la limitación de dispersión Contribuyen a la recuperación de bosques Evidencia evolutiva?

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia evolutiva  ? SI  Las características de frutos no parecen azarosas y coinciden con la capacidad perceptiva de frugívoros Hipótesis de Síndromes de Dispersión Los frugívoros seleccionan las características preferidas en los frutos

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia evolutiva  ? SI  Las características de frutos no parecen azarosas y coinciden con la capacidad perceptiva de frugívoros Hipótesis de Síndromes de Dispersión Características de aves Síndrome de aves Chicas Sin dientes Buena visión del color Pobre sentido del olfato Perchan para comer Chicos Blandos De colores contrastantes No aromáticos Crecen entre el follaje

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia evolutiva  ? SI  Las características de frutos no parecen azarosas y coinciden con la capacidad perceptiva de frugívoros Hipótesis de Síndromes de Dispersión Características de murcis Síndrome de murcis Grandes Con dientes Pobre visión del color Buen olfato Toman frutos al vuelo Grandes Duros De colores no contrastantes Aromáticos Expuestos del follaje

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia evolutiva  ? SI  Las características de frutos no parecen azarosas y coinciden con la capacidad perceptiva de frugívoros Hipótesis de Síndromes de Dispersión Síndrome de aves Síndrome de murcis Chicos Blandos De colores contrastantes No aromáticos Crecen entre el follaje Grandes Duros De colores no contrastantes Aromáticos Expuestos del follaje

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia evolutiva  ? SI  Hipótesis de Síndromes de Dispersión 11

¿Son importantes los dispersores de semillas? Evidencia evolutiva  ? SI  Hipótesis de Síndromes de Dispersión NO  Filogenia Aves Mamíferos 12

Por qué controlar la falta de independencia de las especies: Las especies de fruto chico son blandas y las especies de fruto grande son duras Dureza Error de tipo I y Modificado de Gittelman y Kot 1990 x Tamaño

Por qué controlar la falta de independencia de las especies: Las especies de fruto chico son blandas y las especies de fruto grande son duras Dureza Error de tipo I Error de tipo II y y Modificado de Gittelman y Kot 1990 x x Tamaño Tamaño

Dos hipótesis que explican la diversidad de frutos 1. Hipótesis filogenética: La combinación de características es heredada del ancestro común. 2. Hipótesis adaptativa: Hay “algo” que selecciona la combinación observada Hipótesis de Síndromes de dispersión

Preguntas Comparación interespecífica ¿Existen los síndromes de dispersión? ¿Los síndromes responden a la filogenia, o son el resultado de selección natural? ¿Puedo predecir el dispersor en base al síndrome?

El trabajo de campo fue en Papúa Nueva Guinea Está en el Pacífico Sur

Medí: Diámetro Dureza Color Brillo y pico cromático Contraste contra el fondo Olor Exposición del fruto del follaje - Distancia fruto-hojas - Longitud del pedúnculo - Crece en ramas o del tronco Análisis multivariado PCA Evolutivo

Similar a un PCA Explora patrones de distribución de caraterísticas Encuentra el eje de mayor variación en los datos Enfatiza similitudes y diferencias entre especies Si las características de los frutos se asocian de manera no azarosa, PCA separa las especies en base a similitud de estas características

PCA Evolutivo Basado en transiciones evolutivas Reconstruye estados ancestrales Calcula la diferencia entre el valor en el taxon terminal y el nodo ancestral Representa un cambio evolutivo en la característica (Dyreson y Maddison 2006)

Síndrome de murciélagos Chicos Blandos Oscuros Pedúnculo corto Resultado EPCA ~43% de la variación explicada por síndromes de dispersión Síndrome de aves Alto contraste Crecen en ramas Entre el follaje No aromáticos Los síndromes de dispersión existen en Ficus No responden a la filogenia Bajo contraste Crecen del tronco Lejos del follaje Aromáticos Síndrome de murciélagos Grandes Duros Claros Pedúnculo largo

Preguntas Comparación interespecífica ¿Existen los síndromes de dispersión? SÍ ¿Los síndromes responden a la filogenia, o son el resultado de selección natural? Selección natural ¿Puedo predecir el dispersor en base al síndrome?

Identificación de dispersores Filmaciones 1019 horas 16 especies de Ficus 1-4 árboles/especie Datos de literatura 14 especies de Ficus Aves chicas y zorros voladores

Síndrome de murciélagos Síndrome de aves Dispersados por aves Distribución predicha de Ficus dispersados por aves y murciélagos Dispersados por aves Dispersados por ambos Dispersados por murciélagos Dispersados por murciélagos Síndrome de murciélagos

Síndrome de murciélagos Síndrome de aves Distribución observada Aves Murcis Mixta Aves y murcis dispersan frutos con los síndromes respectivos Síndrome de murciélagos Regresión isotónica EPC 1: ave < mixto < murci, Jonckheere-Terpstra = 131, p = 0.0168 EPC 2: ave > mixto > murci, Jonckheere-Terpstra = 269, p = 0.0196

Preguntas Comparación interespecífica ¿Existen los síndromes de dispersión? SÍ ¿Los síndromes responden a la filogenia, o son el resultado de selección natural? Selección ¿Puedo predecir el dispersor en base al síndrome? SÍ

Conclusiones Las características de los frutos no están muy limitadas genéticamente Siete variables evolucionan de manera conjunta como se predeciría en respuesta a selección por frugívoros Los frugívoros responden en general a los síndromes La diversidad de frugívoros explica la diversidad de frutos carnosos Los mutualismos son generadores de biodiversidad