Evolutionary rescue and adaptation to climate change throughout the Pleistocene
| Autor: | Barbosa, Igor Lucien Bione Dardenne |
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| Přispěvatelé: | Diniz Filho, José Alexandre Felizola, Barberi, Maira, Rangel, Thiago Fernando Lopes Valle De Britto |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2020 |
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| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG Universidade Federal de Goiás (UFG) instacron:UFG |
| Popis: | Ao longo da história o planeta já passou por diversos eventos de mudanças no clima. Entender como as espécies atuais responderam a essas mudanças do passado é uma forma de elucidar as estratégias que poderão ser utilizadas por elas para lidar com as mudanças em curso. As espécies tendem a responder às mudanças climáticas se dispersando para áreas que continuam adequadas, se adaptando ou se extinguindo. A dispersão é a resposta comumente adotada e se relaciona diretamente com a conservação do nicho climático. No entanto, a espécie pode também se adaptar às novas condições por meio do que tem sido chamado de “resgate evolutivo”. Nesse contexto, temos o Bison bison, espécie de grande mamífero bem representada no registro fóssil e que conseguiu sobreviver aos diferentes eventos climáticos ocorridos no passado. No presente estudo utilizamos uma abordagem eco evolutiva, unindo modelos de nicho ecológico, métodos de sobreposição de nicho e modelos evolutivos, para investigar os diferentes tipos de resposta adotadas por Bison bison a partir da transição entre o Pleistoceno e o Holoceno até o presente. Nossos resultados mostraram um padrão de conservação de nicho. A espécie possuía áreas adequadas mais ao sul da América do norte, que ao longo do tempo foram se deslocando para o norte, acompanhando suas preferências climáticas. Os métodos de sobreposição também indicaram que ao longo do tempo os nichos da espécie tendem a ficar mais similares, apresentando valores superiores a 0.5 para grande maioria dos intervalos analisados. No entanto, apesar do padrão de conservação, existiram pontos de ocorrência fora dos envelopes climáticos. Os modelos evolutivos apontaram para esses pontos taxas evolutivas muito baixas. Quando analisados quanto a sua probabilidade de serem resgatados esses pontos se mostraram evolutivamente viáveis dentro dos parâmetros considerados. O padrão consistente de conservação do nicho e o grande potencial adaptativo mostram que no intervalo de tempo analisado a espécie combinou diferentes tipos de estratégias que a permitiram persistir ao longo do tempo. O framework proposto aqui permite aos cientistas analisar sistematicamente a dinâmica histórica da distribuição das espécies, bem como seu potencial adaptativo, e pode potencialmente ser usada em estudos futuros para acessar outras questões em Paleoecologia. The world has undergone several climate change events throughout history. Understanding the responses of extant species that underwent these changes is a way to access the strategies used by them on dealing with these changes. Overall, species tend to respond to climate change by dispersing to areas that remain climatically suitable, adapting to the change or becoming extinct. Dispersion to suitable areas is the answer commonly implemented by species and is related to the climatic niche conservatism. Species can also adapt to new climatic conditions through what has been called "evolutionary rescue". In this context, we have Bison bison, a large mammal species, that is well represented in the fossil record and managed to survive the different climatic events that occurred in the past. Here we used an eco-evolutionary approach, combining ecological niche models, niche overlapping methods and evolutionary models, to investigate the different types of responses adopted by Bison bison throughout the transition between the Pleistocene and Holocene to date. Our results showed a pattern of niche conservatism. The species had suitable areas further south of North America, which eventually moved north, following their climatic preferences. Niche overlap methods also indicated that over time the specie's niches tend to become more similar, with values greater than 0.5 for the vast majority of the analyzed intervals. However, despite the niche conservatism pattern, there were points of occurrence outside the climatic envelopes. The evolutionary models showed very low evolutionary rates to these points. When analyzed in the sense of their probability of being rescued, these points proved to be evolutionary viable within the considered parameters. The consistent pattern of niche conservatism and the great adaptive potential shows that, in the analyzed time interval, the species combined different types of strategies that allowed it to persist over time. The framework purposed here allows scientists to systematically analyze the historical dynamics of species distribution as well as its adaptive potential, and can potentially be used in future studies to access several questions in Paleoecology. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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