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Artigo Produção Nacional Revisado por pares

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Locomotor habits and phenotypic evolution of the appendicular skeleton in the oryzomyalian radiation in the Neotropics (Sigmodontinae, Cricetidae, Rodentia)

2021; Wiley; Volume: 59; Issue: 8 Linguagem: Português

10.1111/jzs.12551

1439-0469

William Corrêa Tavares, Ludmilla Carvalho Coutinho, João Alves de Oliveira,

Pleistocene-Era Hominins and Archaeology

Sigmodontine rodents colonized South America in Late Miocene or earlier, leading to the clade Oryzomyalia, which rapidly radiated in distinct lineages and occupied almost all continental habitats, in a pattern classically interpreted as an adaptive radiation. Nevertheless, no evidence of strong influence of niche diversification on the evolution of cranial and mandibular morphology, or of deceleration in rates of phenotypic evolution in these structures over time following niche saturation, as expected according to the Ecological Opportunity model, has been detected. Here, we investigated morphometric variation among 59 oryzomyalian species using phylogenetically informed comparative analyses for testing (1) if the diversification of locomotor habits played an important role in shaping the morphology of the appendicular skeleton, and (2) if the disparification of appendicular skeleton showed high rates at the early diversification of Oryzomyalia and then has deaccelerated. Results showed that the different locomotor habits are associated with different shapes in both the forelimb and hindlimb, and selection of evolutionary models suggested that each locomotor habit was associated with their own adaptive optima. Moreover, the most extreme and specialized phenotypes, found in the semifossorial species Geoxus valdivianus, Blarinomys breviceps, and Paynomys macronyx, seem to have appeared after events of acceleration in the rates of morphological evolution. On the other hand, no evidence of a reduction in the rate of evolution over time was detected. The results suggest that the acquisition of different locomotor habits in oryzomyalians was associated with morphological specializations in the appendicular skeleton guided by natural selection and that, especially in the case of the evolution of fossoriality, there was a marked change in evolutionary regimes, generating highly modified phenotypes after acceleration of the pace of morphological changes. Despite the strong association between diversification of locomotor niches and evolution of the appendicular skeleton, the diversification of oryzomyalians does not seem to have experienced niche saturation, as noted in some other adaptive radiation events on Neotropics. Roedores sigmodontíneos colonizaram a América do Sul no Mioceno Superior ou antes, dando origem ao clado Oryzomyalia, que rapidamente se irradiou em linhagens distintas e ocupou quase todos os habitats continentais, em um padrão classicamente interpretado como uma radiação adaptativa. Entretanto, até o presente não foram detectadas evidências de forte influência da diversificação de nichos ecológicos sobre a evolução da morfologia craniana e mandibular, ou de desaceleração nas taxas de evolução fenotípica nessas estruturas ao longo do tempo após a saturação de nichos, conforme esperado pelo modelo de Oportunidade Ecológica. No presente estudo, nós investigamos a variação morfométrica entre 59 espécies de Oryzomyalia usando análises comparativas filogeneticamente informadas para testar (1) se a diversificação dos hábitos locomotores desempenhou um papel importante moldando a morfologia do esqueleto apendicular, e (2) se a disparificação do esqueleto apendicular mostrou altas taxas no início da diversificação de Oryzomyalia e, em seguida, desacelerou. Os resultados mostraram que os diferentes hábitos locomotores estão associados a diferentes formas dos membros anteriores e posteriores, e a seleção de modelos evolutivos sugeriu que cada hábito locomotor está associado a seus próprios ótimos adaptativos. Além disso, os fenótipos mais extremos e especializados, encontrados nas espécies semifossoriais Geoxus valdivianus, Blarinomys breviceps e Paynomys macronyx, parecem ter surgido após eventos de aceleração nas taxas de evolução morfológica. Por outro lado, não foram detectadas evidências de redução da taxa de evolução ao longo do tempo. Os resultados sugerem que a aquisição de diferentes hábitos locomotores em Oryzomyalia esteve associada a especializações morfológicas no esqueleto apendicular guiadas pela seleção natural e que, principalmente no caso da evolução da fossorialidade, houve mudanças marcantes nos regimes evolutivos, com surgimento de fenótipos muito especializados após acelerações pontuais no ritmo evolutivo. Apesar da forte associação entre diversificação de nichos locomotores e evolução do esqueleto apendicular, a diversificação de Oryzomyalia não parece ter experimentado saturação de nichos, como observado em alguns outros eventos de radiação adaptativa na região Neotropical.