Como a delimitação de zonas adaptativas à partir de filogenia ou ecologia afeta a inferência de extinção dependente da idade?

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves Neto, Salatiel
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-05012024-143956/
Resumo: De acordo com o trabalho seminal de Van Valen (1973), a extinção ocorre a uma taxa constantemente estocástica dentro de grupos ecologicamente homogêneos ou zonas adaptativas, resultando em uma chance igual de espécies novas e velhas se extinguirem. A Hipótese da Rainha Vermelha foi sugerida como um possível mecanismo para esse padrão de taxas de extinção independentemente da idade, que foi chamada de \"A Lei da Extinção Constante\". O desafio de definir esses grupos homogêneos é explicitamente discutido no trabalho de Van Valen (1973), o que se relaciona com a dificuldade de identificar o conjunto de espécies pertencentes a uma dada zona adaptativa. Níveis taxonômicos superiores são tipicamente usados como uma aproximação prática para zonas adaptativas, e a maioria dos estudos utilizam conjuntos de espécies definidos pela taxonomia ou filogenia para testar a \"Lei da Extinção Constante\". No entanto, fica claro que Van Valen ao explorar a interpretação da \"Lei da Extinção Constante\" e a hipótese da Rainha Vermelha entendia as zonas adaptativas sob a ótica de fatores ecológicos. Nesse sentido, um conjunto de espécies definido pela ecologia estaria mais alinhado com o conceito original de Van Valen de zona adaptativa e sua hipótese da Rainha Vermelha. Usando o registro fóssil da família Canidae e uma abordagem bayesiana, demonstramos que os conjuntos de espécies definidos tanto pela filogenia quanto pela ecologia exibem diferentes dinâmicas de extinção dependentes da idade. Encontramos uma considerável variação no sinal de extinção dependente da idade (ADE), dependendo do conjunto de espécies, da janela de tempo usada e do nível taxonômico. Dentro de conjuntos de espécies definidos pela filogenia, observamos evidências para ADE, com tendências tanto positivas - espécies mais velhas com maior probabilidade de extinção (por exemplo, Hesperocyoninae e Borophaginae) quanto negativas - espécies mais jovens mais propensas a se extinguirem (por exemplo, Caninae). Quando as subfamílias são consolidadas em uma análise a nível de família, encontramos evidências fracas para ADE ou suporte robusto para extinção independente da idade (AIE). Além disso, os hipercarnívoros consistentemente exibiram evidências de extinção dependente da idade positiva, enquanto os não-hipercarnívoros evidências de extinção dependente da idade negativa. Também encontramos que clados com uma proporção maior de espécies hipercarnívoras tendiam a exibir um sinal condizente com um ADE positivo, enquanto clados com menos hipercarnívoros tendiam a apresentar um sinal condizente com um ADE negativo. Essas descobertas enfatizam que a escolha do conjunto de espécies influencia inferência das dinâmicas de extinção dependente da idade e que a ecologia tem um impacto relevante na determinação do regime de extinção dependente da idade.
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spelling Como a delimitação de zonas adaptativas à partir de filogenia ou ecologia afeta a inferência de extinção dependente da idade?Do phylogenetically and ecologically delimited adaptive zones affect our inference of age-dependent extinction?Age-independent ExtinctionCanidaeCanidaeExtinçãoExtinção dependente de idadeExtinctionHipótese da Rainha VermelhaMacroevoluçãoMacroevolutionRed Queen HypothesisDe acordo com o trabalho seminal de Van Valen (1973), a extinção ocorre a uma taxa constantemente estocástica dentro de grupos ecologicamente homogêneos ou zonas adaptativas, resultando em uma chance igual de espécies novas e velhas se extinguirem. A Hipótese da Rainha Vermelha foi sugerida como um possível mecanismo para esse padrão de taxas de extinção independentemente da idade, que foi chamada de \"A Lei da Extinção Constante\". O desafio de definir esses grupos homogêneos é explicitamente discutido no trabalho de Van Valen (1973), o que se relaciona com a dificuldade de identificar o conjunto de espécies pertencentes a uma dada zona adaptativa. Níveis taxonômicos superiores são tipicamente usados como uma aproximação prática para zonas adaptativas, e a maioria dos estudos utilizam conjuntos de espécies definidos pela taxonomia ou filogenia para testar a \"Lei da Extinção Constante\". No entanto, fica claro que Van Valen ao explorar a interpretação da \"Lei da Extinção Constante\" e a hipótese da Rainha Vermelha entendia as zonas adaptativas sob a ótica de fatores ecológicos. Nesse sentido, um conjunto de espécies definido pela ecologia estaria mais alinhado com o conceito original de Van Valen de zona adaptativa e sua hipótese da Rainha Vermelha. Usando o registro fóssil da família Canidae e uma abordagem bayesiana, demonstramos que os conjuntos de espécies definidos tanto pela filogenia quanto pela ecologia exibem diferentes dinâmicas de extinção dependentes da idade. Encontramos uma considerável variação no sinal de extinção dependente da idade (ADE), dependendo do conjunto de espécies, da janela de tempo usada e do nível taxonômico. Dentro de conjuntos de espécies definidos pela filogenia, observamos evidências para ADE, com tendências tanto positivas - espécies mais velhas com maior probabilidade de extinção (por exemplo, Hesperocyoninae e Borophaginae) quanto negativas - espécies mais jovens mais propensas a se extinguirem (por exemplo, Caninae). Quando as subfamílias são consolidadas em uma análise a nível de família, encontramos evidências fracas para ADE ou suporte robusto para extinção independente da idade (AIE). Além disso, os hipercarnívoros consistentemente exibiram evidências de extinção dependente da idade positiva, enquanto os não-hipercarnívoros evidências de extinção dependente da idade negativa. Também encontramos que clados com uma proporção maior de espécies hipercarnívoras tendiam a exibir um sinal condizente com um ADE positivo, enquanto clados com menos hipercarnívoros tendiam a apresentar um sinal condizente com um ADE negativo. Essas descobertas enfatizam que a escolha do conjunto de espécies influencia inferência das dinâmicas de extinção dependente da idade e que a ecologia tem um impacto relevante na determinação do regime de extinção dependente da idade.According to Van Valen\'s seminal work (1973), extinction occurs at a constantly stochastic rate within ecologically homogeneous groups or adaptive zones, resulting in an equal chance of long and short-lived species going extinct. The Red Queen Hypothesis was suggested as a possible mechanism for this age-independent extinction rate, which has been named \"The Law of Constant Extinction. The challenge of defining these homogeneous groups is explicitly discussed in Van Valen\'s work (1973), which relates to the difficulty of identifying the pool of species belonging to a given adaptive zone. Higher taxa have been used as a practical approximation for such adaptive zones, and most studies have used a taxonomically or phylogenetically defined pool of species to test the \"Law of Constant Extinction\". However, it becomes clear that Van Valen fundamentally viewed adaptive zones through the lens of ecological factors when delving into the interpretation of the \"law of constant extinction\" and exploring the Red Queen hypotheses. In that respect, an ecologically defined pool of species would be more in line with Van Valen\'s original concept of the adaptive zone and his underlying Red Queen hypothesis. Using the Canidae fossil record and a Bayesian framework, we demonstrate that species pools defined either by phylogeny or ecology exhibit different age-dependent extinction dynamics. We find considerable variation in the age-dependent extinction signal (ADE), depending on the species pool choice, time window used, and taxonomic level. Within phylogenetic species pools, we observe mixed evidence for ADE, with both positive older species being more likely to go extinct (e.g., Hesperocyoninae and Borophaginae) and negative - younger species being more likely to go extinct (e.g., Caninae) trends. When subfamilies are consolidated into a single family-level analysis, we encounter either weak evidence for ADE or robust support for Age-independent extinction (AIE). Furthermore, within ecologically defined species pools, hypercarnivores consistently display strong evidence for positive age-dependent extinction, whereas non-hypercarnivores have strong evidence for negative age-dependent extinction. We also found that clades with a higher proportion of hypercarnivore species tended to display evidence for positive age-dependent extinction, while clades with fewer hypercarnivores tended to evidence for negative age-dependent extinction. These findings collectively emphasize that the choice of species pool significantly influences the observed age-dependent extinction dynamics, and that ecology has a relevant impact on determining the regime of age-dependent extinction.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPQuental, Tiago BosisioGonçalves Neto, Salatiel2023-11-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-05012024-143956/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-01-24T19:09:05Zoai:teses.usp.br:tde-05012024-143956Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-01-24T19:09:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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