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Early patterns of Andean diversification, genomic and color patterns variation across the Metallura tyrianthina complex of the Northern Andes


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Fecha
2022-05-19

Directores
Salazar Clavijo, Camilo Andrés
Cuervo, Andrés M.

ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario

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Resumen
La topografía altamente variable, la historia climática y la gran variedad de nichos de la cordillera de los andes ha contribuido a la formación y mantenimiento de la asombrosa diversidad genética y morfológica de las aves tropicales, promoviendo dos mecanismos de especiación. El primero consiste en la acumulación de mutaciones por deriva genética en poblaciónes aisladas reproductivamente por la geografía y/o por su ecología. El segundo patron consiste en eventos de divergencia rápida, mediada por la adaptación a sus diversos nichos ecológicos. No obstante, poco se sabe sobre los procesos que ocurren en estadíos tempranos de la especiación. De tal forma que propongo estudiar la evolución del complejo de subspecies de Metallura tyrianthina, ya que ejemplifica un evento de diversificación rápida en los Andes que resultó en siete subespecies con coloración variable. En este estudio corroboramos y ampliamos los hallazgos de estudios previos sobre evolución del colibrí Metallura Tyria en Colombia, mediante un muestreo reducido del genoma (NextRAD) y valoraciones cuantitativas de coloración. Esto nos permitió encontrar evidencia significativa de procesos de divergencia temprana en presencia de flujo genético. En primer lugar, la evidencia mostró que los ciclos glaciales del Cuaternario pudieron haber jugado un papel importante en la reciente colonización de la Sierra Nevada y un posterior evento de divergencia rápida entre las poblaciones de Metallura tyrianthina districta, hallando una nueva subespecie para el complejo. Además, la evidencia apunta hacia otro patrón de divergencia en el mismo sistema, entre las poblaciones oriental y occidental de Metallura tyrianthina tyrianthina que fue sutil y no se explica por la topografía ni el aislamiento por distancia.
Abstract
The highly variable topography, the climatic history and the great variety of niches of the Andes mountain range have had major contributions to the formation and maintenance of the genetic and morphological diversity of tropical birds. The main causes of divergence promoted by the Andes are attributed to the accumulation of mutations by genetic drift in populations that are reproductively isolated by geographic accidents, and rapid divergence events mediated by adaptation to ecological niches. Studying early evolutive patterns of diversification has shown promise for understanding the role of the Andes mountain behind speciation. Therefore, I propose to study the evolution of the Metallura tyrianthina subspecies which had a rapid diversification in the Andes that resulted in seven subspecies with variable coloration. Here, we corroborate and extend previous studies on the evolution of the Tyrian Metaltail in the northern Andes, using reduced genome (NextRAD) and quantitative coloration assessments for finding phyllogenetic, genetic, demographic and morphologic evidence of two early divergence with gene flow processes in the same species. First, evidence showed that Quaternary glacial cycles may have played a major role in the recent foundation of the Sierra Nevada mountain and a posterior rapid divergence event between populations of Metallura tyrianthina districta, suggesting a new subspecies for the complex. Also, evidence points towards another divergence pattern between eastern and western populations of Metallura tyrianthina tyrianthina that was subtle and not explained by the topography nor isolation by distance.
Palabras clave
RAD-seq , Colibríes , Evolución andina , Subespecie , Genética de poblaciones , Filogeografía , Valoración del color , Ciclos glaciales cuaternarios
Keywords
RAD-seq , Hummingbirds , Andean evolution , Subspecies , Population genetics , Phyllogeography , Color valoration , Quaternary glacial cycles
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