jueves, 2 de abril de 2009

De los Andes al Amazonas

Muchos de los estudios que han comentado sobre el papel de los Andes en la diversificación de organismos tropicales han enfatizado (1) la existencia de radiaciones en las tierras altas después de ser colonizadas por organismos de latitudes templadas como en las plantas del género Lupinus o de las tierras bajas como en las aves del género Thamnophilus, o (2) el papel de las cordilleras como barreras geográficas que condujeron a la diferenciación de poblaciones de tierras bajas. En este segundo aspecto hemos empezado a colaborar con varios colegas hace poco pues con suerte logramos conseguir financiación de NSF este año para una propuesta liderada por Robb Brumfield. Un asunto menos estudiado es el papel de los Andes como fuente de linajes que se originan allí y luego se dispersan a las tierras bajas, contribuyendo a aumentar su diversidad mediante colonización y posterior diversificación. Aunque Jon Fjeldså viene escribiendo sobre esta idea hace tiempo (ver este análisis para la familia Thraupidae), los ejemplos son todavía escasos.

En las últimas semanas han aparecido al menos dos artículos que demuestran la importancia de los Andes como "centros de origen" para grupos de amplia distribución en las tierras bajas del Neotrópico. Uno es el análisis de Elias et al. que indica que dos géneros de mariposas se originaron en los Andes y luego se dispersaron hacia las tierras bajas del Chocó y la Amazonía, donde se han diversificado notoriamente.


Por otra parte, con base en nuevos métodos para inferir la evolución de las distribuciones geográficas usando filogenias, Santos y colaboradores demuestran que la diversidad de ranas de la familia Dendrobatidae en la Amazonía es el resultado de al menos 14 colonizaciones de linajes de origen andino que luego se han diversificado notoriamente en las tierras bajas. Este es un estudio bien convincente e interesante (aunque debo decir que algunos de sus análisis están de más - como el ancestro de la gran mayoría de los clados se reconstruye como de origen andino, poner a prueba la hipótesis de que todos los linajes salieron del Amazonas con un método estadístico sofisticado parece superfluo), pero un detalle me llama especialmente la atención. Ha habido al menos 18 colonizaciones en la otra dirección (de la Amazonía a regiones adyacentes), pero esos linajes no se han diversificado tanto. Una explicación para esto es simplemente que no ha habido suficiente tiempo pues las colonizaciones de otras regiones a partir de ancestros amazónicos tienden a ser recientes; una explicación similar, basada en el tiempo para la diversificación, se ha propuesto para el gradiente latitudinal de diversidad en ranas y patrones de riqueza de especies a lo largo de gradientes de elevación en salamandras. Otra posibilidad es que la "oportunidad ecológica" para formar especies en las montañas una vez éstas completaron su levantamiento inicial y una vez los grupos han radiado por varios millones de años allí podría ser reducida (ver trabajos de A. Phillimore, D. Rabosky, I. Lovette y T. Price). Esto parecería ir en contravía de análisis que muestran una aparente aceleración de la especiación en (pocos) grupos de aves andinas en el Pleistoceno y hacia el presente, pero a la vez es apoyado por filogenias de algunos grupos como la de los tapaculos del género Scytalopus, que muestra uno de los patrones de desaceleración en la diversificación mas notorios que conozco en comparación con lo que se ha reportado (espero publicar esto pronto!). De cualquier manera, parece que hacer más estudios comparativos sobre la diversificación en tierras altas y tierras bajas continuará siendo fructífero.

(Hice la figura de arriba combinando una imagen de Humboldt con el árbol de la vida de D. Hillis)


3 comentarios:

S. Ramirez dijo...

Interesante. En mi trabajo sobre la diversificación de Euglossini (abejas de las orquídeas) yo encuentro un patrón que sugiere una historia diferente. Euglossini es un grupo predominante de tierras bajas, y la mayor diversidad de especies se encuentra en el Amazonas. Sin embargo, hay linajes que son exclusivos de zonas montañosas (1000-1600 m.s.n.l.). Según mis análisis filogenéticos, que me dispongo a someter a publicación muy pronto, hay al menos 14 colonizaciones independientes de tierras bajas a tierras altas (incluyendo los Andes y varias cadenas montañosas centroamericanas). En promedio los linajes de montaña contienen 2 especies, y el linaje mas diverso contiene solamente cinco (5) especies. Sin haber realizado ninguna prueba estadística de diversificación diferencial, sospecho que la colonización de los Andes y las montañas centroamericanas no resultó en radiaciones, sino por el contrario la diversificación fue desacelerada. De manera interesante, solo encuentro dos casos (con alta probabilidad, según un análisis de biogeografía histórica hecho en LAGRANGE) en los que linajes de montaña dieron origen a linajes de tierras bajas. Algo así como: Out of the Amazon, and back again. Lo que sí he encontrado es que la dispersión de linajes entre diferentes áreas biogeográficas, en especial de centro America hacia el Amazonas, parece haber resultado en formación de linajes diversos. De manera no sorpresiva, pareciera que la historia biogeográfica en diferentes grupos de organismos puede ser bien diferente. Me pregunto que tan lejos estamos de tener suficientes estudios independientes para hacer un consenso sobre la biogeografía del Neotropico.

Traté de poner una foto bonita de abeja, pero veo que no tengo muchos privilegios en este blog…
Saludos
S

cdc dijo...

Santiago, muy interesante! ¿Cómo es el patrón de diversidad de las orquídeas que estas abejas polinizan con respecto a la elevación? Si son más diversas en las montañas quizás uno hubiera esperado que la diversificación se acelerara después de la colonización de tierras altas suponiendo que habría más oportunidades para especializarse en distintas plantas, no? Entonces por qué será que evolutivamente no les ha ido tan bien en tierras altas?

Sobre lo de los privilegios para escribir en el blog, por alguna razón ud. todavía no estaba como autor. Mándeme su dirección de correo de gmail y lo agregamos para que pueda escribir sus propios posts cuando quiera.

S. Ramirez dijo...

Buenas preguntas. Orchidaceae en general tiene patrones de diversidad bien altos en zonas de montaña (1000-2000 msnm) pero los clados que son polinizados por Euglossini son mas bien diversos en zonas intermedias (1000-1500). Pareciera que hay un desajuste (mismatch) entre la diversidad de polinizadores y las orquídeas a nivel altitudinal. Talvéz la zona de intersección entre orquídeas y abejas sea un "hot-spot" de coevolución...