Diversificación ecológica y evolutiva en la tribu Dichroplini (Acrididae: Melanoplinae) y su correspondencia con patrones de distribución

Abstract

En este trabajo de tesis, se aplica un enfoque biogeográfico integrativo al estudio de la diversificación de la tribu Dichroplini, en el cual se analizan simultáneamente tres fuentes de evidencia (tiempos de diversificación, relaciones filogenéticas y evolución geográfica), incorporando la información ecológica en la reconstrucción biogeográfica. El estudio se realiza a distintos niveles jerárquicos (específico, dentro del género Orotettix; genérico, dentro del grupo Scotussae y a nivel tribal) y en diferentes áreas geomorfológicas de Sudamérica. En el primer capítulo se desarrolla el estudio del género andino Orotettix para el cual se realizó un análisis filogenético molecular, basado en tres fragmentos genéticos (COI, ND2, H3) y 28 ejemplares que representaron nueve de las diez especies del género, más tres especies de Dichroplini elegidas como outgroup. Se evaluó la similitud y el grado de superposición de nicho realizado entre sus especies. También se generaron modelos de nicho ecológico para determinar el nicho ambiental y las distribuciones potenciales. Se analizó la asociación entre las relaciones filogenéticas y la superposición de nicho, las distancias ambientales y las distancias geográficas. Debido a la falta de señal filogenética y la evidencia obtenida a partir de los patrones biogeográficos y ecológicos encontrados en este estudio, se considera que la diversificación en Orotettix pudo haber sido consecuencia del aislamiento geográfico, combinado con oportunidades ecológicas dadas por los hábitats emergentes resultado del surgimiento de los Andes. La topografía compleja del paisaje, unido a las fluctuaciones del Cuaternario desencadenadas por las glaciaciones, podrían haber llevado a la diferenciación de las especies braquípteras, altamente endémicas de Orotettix. El segundo capítulo trata sobre la diversificación del grupo de géneros Scotussae. Es un grupo diverso, habitante de la cuenca Parano-Platense que presenta especies tanto braquípteras como macrópteras, con variación en la forma del ovipositor y re-arreglos cromosómicos complejos. En este grupo se realizó un análisis filogenético combinado de 50 ejemplares que representaron 24 especies de las 48 especies del grupo, considerando los mismos fragmentos genéticos que en el capítulo anterior y añadiendo la evidencia morfológica. Se realizaron los mismos análisis de similitud y modelado de nicho ecológico que en el estudio del género Orotettix, complementándolos con el estudio de la señal filogenética de las variables ambientales y un análisis de estimación del rango ancestral. Los resultados de estos estudios revelaron que la ecología habría tenido un rol principal en la diversificación del grupo Scotussae, ya que las relaciones filogenéticas presentan una mayor asociación con las variables ambientales que con las distancias geográficas. Dentro del grupo se recuperaron dos clados principales (clado Braquíptero/clado Macróptero) con patrones de diversificación diferentes, que podrían estar, al menos en parte, relacionados con el desarrollo alar. La diversificación del grupo de géneros Scotussae habría ocurrido durante el Plioceno en el bioma abierto del Bosque Tropical Seco Estacional (BTSE). Se considera que los procesos geohistóricos ocurridos en el BTSE durante las últimas glaciaciones podrían haber jugado un papel predominante en la especiación alopátrida que habría sufrido el clado Braquíptero. Sin embargo y en función de los resultados obtenidos se considera que el principal evento de diversificación del clado Macróptero podría haber sido la especiación simpátrida, encontrándose principalmente indicios de especiación ecológica y barreras citogenéticas determinantes para la diversificación del clado. En el tercer capítulo se analiza la diversificación a nivel de la tribu en todo su ámbito de distribución, donde se evaluaron los patrones de diversidad de las especies (163) y géneros (28), analizando su riqueza, amplitud de rango y amplitud de nicho ecológico. Los resultados sugieren que los centros de diversificación de la tribu Dichroplini coincidirían con aquellos mencionados para el grupo (Andes Septentrionales y cuenca Parano-Platense), sumándose un tercer centro evolutivo en la región de los Andes Centrales. Los Andes se caracterizan por presentar especies braquípteras, con amplitudes de nicho y rangos de distribución reducidos, con un alto grado de endemismo y elevada riqueza regional. El centro evolutivo de la cuenca Parano-Platense presenta la mayor diversificación de la tribu, encontrándose la mayor riqueza en el Bosque Atlántico Paranense y Chaco Húmedo del Bosque Tropical Seco Estacional (BTSE) y el Bosque de Araucarias de Bosque Lluvioso Tropical (BLT), contando esta región con especies tanto braquípteras como macrópteras con rangos de distribución variables.