El teatro ecológico y el juego evolutivo: integrando las interacciones entre especies y la macroevolución en un contexto de comunidades
The ecological theatre and the evolutionary play: integrating ecological interactions and macroevolution in a community context
Investigador principal
Vicente García-Navas
Entidad financiera
MIN CIENCIA E INNOVACION
Fecha de inicio
Fecha de fin
Código
PID2021-123304NA-I00
Departamento
Ecología y Evolución
Descripción
La estructura de los ensamblajes bióticos representa el equilibrio de los procesos históricos (a gran escala) y ecológicos (locales). A escala local, procesos ecológicos como las interacciones bióticas promueven la coexistencia o exclusión de especies. A amplia escala,
los procesos históricos de especiación, extinción y dispersión determinan el conjunto de especies con las que se conforman los conjuntos locales. Aunque está bien aceptado que tanto la ecología como la evolución desempeñan un papel clave a la hora de generar los patrones de diversidad, la desconexión entre los patrones macroevolutivos y los mecanismos ecológicos locales sigue siendo sustancial. Los estudios ecofilogenéticos a menudo ignoran la naturaleza dinámica de la composición de las comunidades a lo largo del tiempo, mientras que la mayoría de los métodos comparativos filogenéticos no incorporan interacciones ecológicas. Recientemente, sin embargo, las barreras entre ambos campos han comenzado a caer. La aparición de nuevas metodologías que integran perspectivas comunitarias y a nivel de clados abre nuevas vías de investigación para el estudio del origen y mantenimiento de la biodiversidad. En este proyecto, nuestro objetivo es investigar la dinámica ecoevolutiva de las comunidades de aves terrestres en Australia aprovechando estos nuevos enfoques metodológicos y un extenso conjunto de datos que abarca 20 años de observaciones. El objetivo principal de nuestra propuesta es comprender cómo la composición de las comunidades de aves australianas está determinada por procesos locales, como la competencia entre especies, junto con procesos a más largo plazo, como la dispersión, la diversificación de linajes y los patrones de evolución de los rasgos. La diversidad biológica de Australia se ha desarrollado en gran medida de forma aislada durante muchos millones de años, lo que lo convierte en uno de los países más singulares del mundo con un alto nivel de endemismo en una amplia gama de taxones. La biota australiana ha sido moldeada por la enorme variedad y diversidad de condiciones ambientales presentes en esta región (alta frecuencia de incendios, elevada variabilidad climática natural). Mitad isla, mitad continente, Australia constituye así un magnífico laboratorio natural para el estudio de la interacción entre la ecología y la evolución. Con ese fin, evaluaremos cómo y cuándo las dinámicas macroevolutivas dan forma a los patrones de ensamblaje de las comunidades en el espacio y el tiempo. Algunos de los objetivos específicos de este proyecto son: detectar la huella que las interacciones pasadas han dejado en las comunidades actuales, desentrañar la contribución relativa de las interacciones bióticas y las respuestas ambientales en la configuración de los ensamblajes de especies y evaluar la influencia de la tasa y el modo de diversificación sobre la composición de las comunidades. De esta manera, utilizando un enfoque integrador que aglutina ambas disciplinas, la ecofilogenética y los estudios comparativos filogenéticos, planeamos añadir un componente evolutivo en los estudios clásicos de ecología de comunidades y generar conocimiento de vanguardia que contribuya al avance del campo. Los resultados esperados de este proyecto se refieren directamente a la cuestión central de cómo se produce la diversidad biológica, que además de ser sumamente relevante desde un punto de vista teórico, también tiene un interés evidente en términos de conservación // The structure of biotic assemblages represents the balance of local as well as broadscale ecological and historical processes. At the local
scale, ecological processes such as biotic interactions promote coexistence or exclusion of species, influencing the persistence of new species that arrive from neighboring assemblages. At broad spatial scales, the historical processes of speciation, extinction, and dispersal determine the species pool from which local assemblages are sampled. Although it is well accepted that patterns of diversity are shaped by joint contributions of both ecology and evolution, the disconnect between macroevolutionary patterns and local ecological mechanisms remains substantial. Ecophylogenetic studies often ignore the dynamic nature of community composition through time. Whilst, most phylogenetic comparative methods do not incorporate ecological interactions. However, recently, barriers between both fields have started to fall. The appearance of new methodologies that integrate clade- and community-based perspectives opens new avenues of research for the study of the origin and maintenance of biodiversity. In this project, we aim to investigate the ecoevolutionary dynamics of land bird communities in Australia taking advantage of these new methodological approaches and an extensive dataset spanning 20 years of abundance data. Long-term data hold the key to get a better understanding of ecological patterns and processes, and broaden our knowledge of community dynamics. However, studies making use of data series that extend over several decades are relatively scarce in the literature. The main goal of our proposal is to understand how the composition of Australian bird communities is shaped by both short-term, local processes like competition, along with longer-term processes, like dispersal, lineage diversification, and patterns of trait evolution. Australias biodiversity has developed largely in isolation over many millions of years, making it one of the worlds megadiverse countries with a high level of endemism across a broad range of taxa. Australian biota has been influenced by the range and diversity of environmental conditions in Australia, which are different from most other countries due to its abiotic characteristics. Half-island, half-continent, Australia thus constitutes a superb natural laboratory for the study of the interplay between ecology and evolution. To that end, we will assess how and when macroevolutionary dynamics shape community assembly patterns across space and time. Some of the specific objectives of this project are: detecting the imprint that past interactions have left on present-day assemblages, unraveling the relative contribution of biotic interactions and environmental responses in shaping community assembly, and assessing the influence of the rate and mode of diversification on the assembly of communities. Thereby, by using an integrative approach that crosses the boundaries of both disciplines, ecophylogenetics and phylogenetic comparative studies, we plan to put more evolution into classic community ecology studies and generate cutting-edge knowledge that contributes to the advance of the field. The expected outcomes of this project concern directly upon the core question of how biological diversity is brought about, which besides being highly relevant from a theoretical point-of-view, also has an obvious interest in terms of conservation.
los procesos históricos de especiación, extinción y dispersión determinan el conjunto de especies con las que se conforman los conjuntos locales. Aunque está bien aceptado que tanto la ecología como la evolución desempeñan un papel clave a la hora de generar los patrones de diversidad, la desconexión entre los patrones macroevolutivos y los mecanismos ecológicos locales sigue siendo sustancial. Los estudios ecofilogenéticos a menudo ignoran la naturaleza dinámica de la composición de las comunidades a lo largo del tiempo, mientras que la mayoría de los métodos comparativos filogenéticos no incorporan interacciones ecológicas. Recientemente, sin embargo, las barreras entre ambos campos han comenzado a caer. La aparición de nuevas metodologías que integran perspectivas comunitarias y a nivel de clados abre nuevas vías de investigación para el estudio del origen y mantenimiento de la biodiversidad. En este proyecto, nuestro objetivo es investigar la dinámica ecoevolutiva de las comunidades de aves terrestres en Australia aprovechando estos nuevos enfoques metodológicos y un extenso conjunto de datos que abarca 20 años de observaciones. El objetivo principal de nuestra propuesta es comprender cómo la composición de las comunidades de aves australianas está determinada por procesos locales, como la competencia entre especies, junto con procesos a más largo plazo, como la dispersión, la diversificación de linajes y los patrones de evolución de los rasgos. La diversidad biológica de Australia se ha desarrollado en gran medida de forma aislada durante muchos millones de años, lo que lo convierte en uno de los países más singulares del mundo con un alto nivel de endemismo en una amplia gama de taxones. La biota australiana ha sido moldeada por la enorme variedad y diversidad de condiciones ambientales presentes en esta región (alta frecuencia de incendios, elevada variabilidad climática natural). Mitad isla, mitad continente, Australia constituye así un magnífico laboratorio natural para el estudio de la interacción entre la ecología y la evolución. Con ese fin, evaluaremos cómo y cuándo las dinámicas macroevolutivas dan forma a los patrones de ensamblaje de las comunidades en el espacio y el tiempo. Algunos de los objetivos específicos de este proyecto son: detectar la huella que las interacciones pasadas han dejado en las comunidades actuales, desentrañar la contribución relativa de las interacciones bióticas y las respuestas ambientales en la configuración de los ensamblajes de especies y evaluar la influencia de la tasa y el modo de diversificación sobre la composición de las comunidades. De esta manera, utilizando un enfoque integrador que aglutina ambas disciplinas, la ecofilogenética y los estudios comparativos filogenéticos, planeamos añadir un componente evolutivo en los estudios clásicos de ecología de comunidades y generar conocimiento de vanguardia que contribuya al avance del campo. Los resultados esperados de este proyecto se refieren directamente a la cuestión central de cómo se produce la diversidad biológica, que además de ser sumamente relevante desde un punto de vista teórico, también tiene un interés evidente en términos de conservación // The structure of biotic assemblages represents the balance of local as well as broadscale ecological and historical processes. At the local
scale, ecological processes such as biotic interactions promote coexistence or exclusion of species, influencing the persistence of new species that arrive from neighboring assemblages. At broad spatial scales, the historical processes of speciation, extinction, and dispersal determine the species pool from which local assemblages are sampled. Although it is well accepted that patterns of diversity are shaped by joint contributions of both ecology and evolution, the disconnect between macroevolutionary patterns and local ecological mechanisms remains substantial. Ecophylogenetic studies often ignore the dynamic nature of community composition through time. Whilst, most phylogenetic comparative methods do not incorporate ecological interactions. However, recently, barriers between both fields have started to fall. The appearance of new methodologies that integrate clade- and community-based perspectives opens new avenues of research for the study of the origin and maintenance of biodiversity. In this project, we aim to investigate the ecoevolutionary dynamics of land bird communities in Australia taking advantage of these new methodological approaches and an extensive dataset spanning 20 years of abundance data. Long-term data hold the key to get a better understanding of ecological patterns and processes, and broaden our knowledge of community dynamics. However, studies making use of data series that extend over several decades are relatively scarce in the literature. The main goal of our proposal is to understand how the composition of Australian bird communities is shaped by both short-term, local processes like competition, along with longer-term processes, like dispersal, lineage diversification, and patterns of trait evolution. Australias biodiversity has developed largely in isolation over many millions of years, making it one of the worlds megadiverse countries with a high level of endemism across a broad range of taxa. Australian biota has been influenced by the range and diversity of environmental conditions in Australia, which are different from most other countries due to its abiotic characteristics. Half-island, half-continent, Australia thus constitutes a superb natural laboratory for the study of the interplay between ecology and evolution. To that end, we will assess how and when macroevolutionary dynamics shape community assembly patterns across space and time. Some of the specific objectives of this project are: detecting the imprint that past interactions have left on present-day assemblages, unraveling the relative contribution of biotic interactions and environmental responses in shaping community assembly, and assessing the influence of the rate and mode of diversification on the assembly of communities. Thereby, by using an integrative approach that crosses the boundaries of both disciplines, ecophylogenetics and phylogenetic comparative studies, we plan to put more evolution into classic community ecology studies and generate cutting-edge knowledge that contributes to the advance of the field. The expected outcomes of this project concern directly upon the core question of how biological diversity is brought about, which besides being highly relevant from a theoretical point-of-view, also has an obvious interest in terms of conservation.