A estrutura em rede e as assimetrias na seleção governam a coevolução em interações antagonistas ricas em espécies

• Processo: 17/01940-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia Teórica
• Pesquisador responsável: Paulo Roberto Guimarães Junior
• Beneficiário: Paulo Roberto Guimarães Junior
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Ecologia evolutiva Redes Coevolução
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: antagonismos | coevolução | redes | Ecologia evolutiva

Resumo

As interações ecológicas moldam e são moldadas pela evolução das espécies que interagem. Modelos matemáticos e trabalhos empíricos já exploraram as múltiplas formas que coevolução poderia ocorrer em pequenos grupos de espécies, revelando que até mesmo a inclusão de uma única espécies pode modificar a dinâmica coevolutiva entre um par de espécies. Como consequência, um dos atuais desafios em biologia evolutiva é entender como comunidades com alta riqueza de espécies evolui e coevolui como redes de espécies interagindo. Nós combinamos uma abordagem de rede adaptativa, um modelo de evolução fenotípica e dados sobre estrutura das redes para estudar como a organização da rede afeta e é afetada pela seleção em interações antagonistas como o parasitismo, predação e herbivoria. Nós exploramos como a seleção imposta pelas interações molda a evolução das características de ataque e de defesa, parametrizando nossos modelos com informações sobre a estrutura de 31 comunidades empíricas de espécies antagonistas. Nas simulações, a forma de coevolução nas interações antagonistas foi afetada pela intensidade e assimetria da seleção imposta pelos parceiros que interagem. A intensificação transiente das características de ataque e defesa foi a forma mais prevalente da dinâmica coevolutiva, especialmente em redes formadas por módulos de espécies altamente conectadas. A evolução flutuante das características foi observada quando a intensidade da seleção foi maior nos exploradores do que nas vítimas, e foi especialmente favorecida nas redes aninhadas. No nível das espécies, as espécies altamente conectadas experimentaram maior variação temporal na seleção independentemente da estrutura da rede, resultando em alto descompasso das características fenotípicas com seus parceiros. Os padrões desajustados entre espécies altamente conectadas, por sua vez, podem explicar o surgimento da modularidade em interações antagonistas nas quais a seleção é mais forte nos exploradores do que nas vítimas. Nossos resultados destacam os papéis de diferentes aspectos da estrutura da rede sobre a coevolução antagonista: aninhamento molda a dinâmica coevolutiva, enquanto a modularidade emerge como um resultado da dinâmica coevolutiva. (AU)