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Dinâmica de populações espacialmente distribuídas: especiação e coevolução

Processo: 16/06054-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2016 - 31 de julho de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
Beneficiário:Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Mecânica estatística  Dinâmica de populações  Modelos matemáticos  Genética populacional  Ciclídeos  Mutualismo (biologia) 

Resumo

Pretendemos estudar processos de especiação e coevolução utilizando modelos teóricos e computacionais. Os estudos de especiação serão focados em modelos matemáticos de genética de populações espacialmente estruturadas e na aplicação de modelos computacionais ao sistema de ciclídeos dos lagos africanos. Esse é um trabalho já em andamento onde buscamos comparar os resultados de simulações com dados empíricos. Um dos tópicos importantes do trabalho é compreender o processo de reversão de especiação dos ciclídeos devido à turbidez da água provocada pela ação humana. A turbidez diminui a capacidade dos peixes de distinguir parceiros da mesma espécie e promove acasalamento interespécies. Esses acasalamentos produzem descendentes férteis (pois o processo de especiação dos ciclídeos é incipiente) gerando híbridos que misturam as espécies e reduzem a diversidade. Os estudos de coevolução serão baseados em dois sistemas naturais. O primeiro é inspirado nas populações de salamandras e serpentes que habitam a costa oeste dos Estados Unidos, onde as salamandras produzem um veneno que as protegem das serpentes. Estas, por outro lado, desenvolvem resistência ao veneno das presas, levando a uma {\it corrida armamentista}. A evolução do veneno e da resistência é contrabalanceada por custos em sua produção, levando a um equilíbrio. No segundo sistema estudamos interações mutualistas e antagonísticas envolvendo duas espécies em cenários espacialmente estruturados. Trabalhos anteriores que mostram que um mesmo par de espécies pode interagir de forma mutualista ou antagonística, dependendo das condições ambientais. Nesses casos, a composição genética das populações vai diferir em cada localidade. Quando ocorre migração de indivíduos entre diferentes sítios cria-se um mosaico que pode não refletir o tipo de interação local. Pretendemos estudar os diferentes mosaicos que se formam em função da topologia da ligação entre sítios e dos detalhes das interações locais. (AU)

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CAETANO, R. A.; SANCHEZ, SERGIO; COSTA, CAROLINA L. N.; DE AGUIAR, MARCUS ALOIZIO MARTINEZ. Sympatric speciation based on pure assortative mating. Journal of Physics A-Mathematical and Theoretical, v. 53, n. 15 APR 17 2020. Citações Web of Science: 0.
DE AGUIAR, MARCUS A. M.; NEWMAN, ERICA A.; PIRES, MATHIAS M.; YEAKE, JUSTIN D.; BOETTIGER, CARL; BURKLE, LAURA A.; GRAVEL, DOMINIQUE; GUIMARAES JR, PAULO R.; O'DONNELL, JAMES L.; POISOT, TIMOTHEE; FORTIN, MARIE-JOSEE; HEMBRY, DAVID H. Revealing biases in the sampling of ecological interaction networks. PeerJ, v. 7, SEP 2 2019. Citações Web of Science: 0.
FERNANDES, LUCAS D.; LEMOS-COSTA, PAULA; GUIMARAES, JR., PAULO R.; THOMPSON, JOHN N.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. Coevolution Creates Complex Mosaics across Large Landscapes. American Naturalist, v. 194, n. 2, p. 217-229, AUG 1 2019. Citações Web of Science: 0.
MOREIRA, CAROLINA A.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. Global synchronization of partially forced Kuramoto oscillators on networks. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 514, p. 487-496, JAN 15 2019. Citações Web of Science: 4.
COSTA, CAROLINA L. N.; LEMOS-COSTA, PAULA; MARQUITTI, FLAVIA M. D.; FERNANDES, LUCAS D.; RAMOS, MARLON F.; SCHNEIDER, DAVID M.; MARTINS, AYANA B.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. Signatures of Microevolutionary Processes in Phylogenetic Patterns. Systematic Biology, v. 68, n. 1, p. 131-144, JAN 2019. Citações Web of Science: 1.
COSTA, CAROLINA L. N.; MARQUITTI, FLAVIA M. D.; IVAN PEREZ, S.; SCHNEIDER, DAVID M.; RAMOS, MARLON F.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. Registering the evolutionary history in individual-based models of speciation. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 510, p. 1-14, NOV 15 2018. Citações Web of Science: 1.
LEMOS-COSTA, PAULA; MARTINS, AYANA B.; THOMPSON, JOHN N.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. Gene flow and metacommunity arrangement affects coevolutionary dynamics at the mutualism - antagonism interface. Journal of the Royal Society Interface, v. 14, n. 130 MAY 1 2017. Citações Web of Science: 2.
DE AGUIAR, MARCUS A. M. Speciation in the Derrida-Higgs model with finite genomes and spatial populations. Journal of Physics A-Mathematical and Theoretical, v. 50, n. 8 FEB 24 2017. Citações Web of Science: 3.
MARTINS, AYANA DE BRITO; MARTINEZ DE AGUIAR, MARCUS ALOIZIO. Barriers to gene flow and ring species formation. Evolution, v. 71, n. 2, p. 442-448, FEB 2017. Citações Web of Science: 3.

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