Hopeful monsters : auditory perception promotes hybridization despite signal divergence in hypertoxic frogs

Históricamente, el concepto biológico de especie implica la divergencia de dos clados, la cual incluye su aislamiento reproductivo junto con su diferenciación genética. Sin embargo, evidencia en la naturaleza muestra una falta de límites claros entre especies estrechamente relacionadas, ya que a men...

Full description

Autores:
González Santoro, Marco Daniel
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/43833
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/43833
Palabra clave:
Phyllobates - Investigaciones
Ranas - Investigaciones
Divergencia (Biología) - Investigaciones
Hibridación - Investigaciones
Biología
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description Históricamente, el concepto biológico de especie implica la divergencia de dos clados, la cual incluye su aislamiento reproductivo junto con su diferenciación genética. Sin embargo, evidencia en la naturaleza muestra una falta de límites claros entre especies estrechamente relacionadas, ya que a menudo estas no están totalmente aisladas durante millones de años después de su formación. Por lo tanto, hay escenarios en los que los procesos de divergencia no se completan de manera efectiva e hibridación puede ocurrir entre dos linajes emergentes. Tradicionalmente, los híbridos han sido percibidos como errores reproductivos o "monstruos optimistas" con fenotipos indefinidos, sin historia adaptativa y pocas posibilidades de supervivencia. Sin embargo, los híbridos abundan en la naturaleza y evidencia recopilada a lo largo de los años ha permitido entender sus implicaciones evolutivas. Silverstone (1976) sugirió un evento de hibridación dentro de un género de ranas venenosas (Phyllobates) basado en observaciones morfológicas. Para confirmar esta hipótesis, analizamos la comunicación acústica, un rasgo de apareamiento importante en estos animales, de dos especies parentales putativas y una población híbrida putativa. Descubrimos que las señales acústicas entre los tres linajes divergieron de acuerdo con su respectivo aislamiento, sin embargo, su percepción auditiva no divergió de la misma manera, lo que crea patrones complejos de aislamiento e introgresión ya que cada linaje no logra reconocer otros linajes como heteroespecíficos. Nuestro trabajo es el primero en explorar un rasgo importante de reconocimiento de pareja en este sistema y abre la puerta para investigar otros rasgos de apareamiento como el color, la comunicación química y el comportamiento como otras posibles fuentes de apareamiento selectivo que puedan estar jugando un papel en el aislamiento de especies en presencia de flujo genético.
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Sin embargo, evidencia en la naturaleza muestra una falta de límites claros entre especies estrechamente relacionadas, ya que a menudo estas no están totalmente aisladas durante millones de años después de su formación. Por lo tanto, hay escenarios en los que los procesos de divergencia no se completan de manera efectiva e hibridación puede ocurrir entre dos linajes emergentes. Tradicionalmente, los híbridos han sido percibidos como errores reproductivos o "monstruos optimistas" con fenotipos indefinidos, sin historia adaptativa y pocas posibilidades de supervivencia. Sin embargo, los híbridos abundan en la naturaleza y evidencia recopilada a lo largo de los años ha permitido entender sus implicaciones evolutivas. Silverstone (1976) sugirió un evento de hibridación dentro de un género de ranas venenosas (Phyllobates) basado en observaciones morfológicas. Para confirmar esta hipótesis, analizamos la comunicación acústica, un rasgo de apareamiento importante en estos animales, de dos especies parentales putativas y una población híbrida putativa. Descubrimos que las señales acústicas entre los tres linajes divergieron de acuerdo con su respectivo aislamiento, sin embargo, su percepción auditiva no divergió de la misma manera, lo que crea patrones complejos de aislamiento e introgresión ya que cada linaje no logra reconocer otros linajes como heteroespecíficos. Nuestro trabajo es el primero en explorar un rasgo importante de reconocimiento de pareja en este sistema y abre la puerta para investigar otros rasgos de apareamiento como el color, la comunicación química y el comportamiento como otras posibles fuentes de apareamiento selectivo que puedan estar jugando un papel en el aislamiento de especies en presencia de flujo genético.Historically, the biological concept of species involves the divergence of two clades implying its reproductive isolation in tandem with their genetic differentiation. Nevertheless, evidence in nature shows a lack of clear boundaries between closely related species as these are often incompletely isolated for millions of years after their formation. Therefore, there are scenarios in which divergence processes are not achieved effectively and hybridization may occur between two emergent lineages. Traditionally, hybrids have been perceived as reproductive mistakes or "hopeful monsters" with loose phenotypes, no adaptive history and little chance for survival. Yet hybrids exist and growing evidence has shed light on their evolutionary implications. Silverstone (1976) suggested a hybridization event within a genus of poison frogs (Phyllobates) based on morphological observations. In order to bear out this hypothesis, we analyzed the acoustic communication, an important mating trait in these animals, of two putative parental species and a putative hybrid population. We found that the acoustic signals among the three lineages diverged in accordance with their respective isolation, nonetheless, their auditory perception has not diverged in the same way, which creates complex patterns of isolation and introgression as each lineage fails to recognize other deems as heterospecifics. Our work is the first to explore an important mating recognition trait in this system and opens the door to further investigation of other mating traits as color, chemical communication, and behavior as other possible sources of assortative mating that may be playing a role in species isolation in presence of gene flow.Magíster en Ciencias BiológicasMaestría22 hojasapplication/pdfengUniandesMaestría en Ciencias BiológicasFacultad de CienciasDepartamento de Biologíainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaHopeful monsters : auditory perception promotes hybridization despite signal divergence in hypertoxic frogsTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMPhyllobates - InvestigacionesRanas - InvestigacionesDivergencia (Biología) - InvestigacionesHibridación - InvestigacionesBiologíaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=07uD4yoAAAAJvirtual::2561-10000-0001-7320-1143virtual::2561-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000111082virtual::2561-140c7a2f6-d55d-4787-a6a1-07644bbc435cvirtual::2561-158b4b471-b7e3-4f7d-b082-878cbafe38e8virtual::2562-140c7a2f6-d55d-4787-a6a1-07644bbc435cvirtual::2561-158b4b471-b7e3-4f7d-b082-878cbafe38e8virtual::2562-1ORIGINALu831125.pdfapplication/pdf3993651https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/4a457f17-5b49-4ead-894f-91095905751c/download199a235ecba9463bd3c100fbcb72d914MD51THUMBNAILu831125.pdf.jpgu831125.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5496https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/dddeddf4-7410-4593-892a-a8e01391169e/download05925ea5ad463f901a21e87fb8480b64MD55TEXTu831125.pdf.txtu831125.pdf.txtExtracted texttext/plain35102https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/ad344ae5-0cd3-4394-86b6-bc62495a7216/download7538cc210328037dd8b1e8665dc0320eMD541992/43833oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/438332024-03-13 12:13:57.474http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co