The roles of isolation and interspecific interaction in generating the functional diversity of an insular mammal radiation

Abstract

Communities that vary in the richness of closely related species but occupy similar environments provide a powerful system to investigate how trait variation and species richness interact to fill ecological space. In tropical mountain habitats on the island of Sulawesi, Indonesia, murine rodent community richness ranges from 7 to 23 species. We measured 17 morphological, ecological, and isotopic traits to test for the expansion or packing of community ecospace among nine murine communities. Traits related to cranial shape (but not jaw shape), trophic level, and body shape showed the strongest evidence of expansion. Locomotion emerged as a fundamental axis of ecological variation, expanding ecospace and enabling niche packing of other traits such as diet and body size. Though trait divergence often explains functional diversity in island communities, we found that phylogenetic diversity facilitates community ecospace expansion in some conserved traits such as cranial shape, while more labile traits are overdispersed both within and between island clades. Our results evoke competition, trait evolvability, and the independent evolutionary trajectories of each of Sulawesi's murine clades as central to generating the exceptional functional diversity and species richness in this insular radiation. Komunitas-komunitas dengan variasi kekayaan spesies berkerabatan dekat tetapi menempati lingkungan yang serupa menyediakan sistem yang kuat untuk menyelidiki bagaimana variasi sifat dan kekayaan spesies berinteraksi untuk mengisi ruang ekologi. Kami mengukur 17 karakter morfologi, ekologi, dan sifat isotop untuk menguji perluasan atau pengemasan volume ruang ekologi komunitas di antara sembilan komunitas hewan pengerat yang terdiri dari 7 hingga 23 spesies di pulau Sulawesi. Sifat-sifat yang berhubungan dengan bentuk tengkorak (tetapi tidak bentuk rahang), tingkat trofik, dan bentuk tubuh menunjukkan bukti ekspansi yang kuat. Sistem penggerak muncul sebagai sumbu fundamental dari variasi ekologi, mengembangkan ruang ekologi, dan memungkinkan pengemasan relung pada sifat lain seperti makanan dan ukuran tubuh. Meskipun divergensi sifat dianggap melampaui konservatisme ceruk di komunitas pulau, kami menemukan bahwa keragaman filogenetik memfasilitasi ekspansi ruang ekologi komunitas dalam beberapa sifat yang dilestarikan seperti bentuk tengkorak, sementara sifat yang lebih labil tersebar secara berlebihan baik di dalam maupun di antara klad pulau. Hasil kami menunjukkan persaingan, sifat evolvabilitas, dan lintasan evolusi independen dari setiap klad murinae Sulawesi sebagai pusat untuk menghasilkan keragaman fungsional yang luar biasa dan kekayaan spesies dalam radiasi insular ini.