Trait evolution in adaptive radiations: modelling and measuring interspecific competition on phylogenies
Trait evolution in adaptive radiations: modelling and measuring interspecific competition on phylogenies
复制标题
适应性辐射中的性状进化：建模和测量系统发育的种间竞争
DOI：
10.1101/033647
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Clarke M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Clarke M
将生态过程纳入性状进化模型对于理解进化变化的过去驱动因素非常重要。物种间的相互作用一直被认为是性状进化的关键驱动力。然而，缺乏解释物种间相互作用的比较数据模型。其中一个挑战是，这些模型是棘手的，难以分析表达。在这里，我们提出了性状进化的系统发育模型，包括所选物种之间的种间竞争。竞争被模拟为同域物种的一种倾向，从另一个不同的进化，产生性状过度分散和高系统发育信号。该模型预测了物种间性状变异的升高，以及进化速率的减缓，无论是在进化枝还是在每个分支内。该模型还预测了其他相关性状之间的相关性降低。我们使用近似贝叶斯计算方法来估计模型参数。我们发现合理的权力，以检测竞争足够大（20+种）的树木相比，布朗性状的进化和Ornstein-Uhlenbeck和早期爆发模型。我们应用该模型来研究达尔文雀的喙形态的演变，并发现竞争影响喙长演变的证据。
The incorporation of ecological processes into models of trait evolution is important for understanding past drivers of evolutionary change. Species interactions have long been thought to be key drivers of trait evolution. However, models for comparative data that account for interactions between species are lacking. One of the challenges is that such models are intractable and difficult to express analytically. Here we present phylogenetic models of trait evolution that include interspecific competition among chosen species. Competition is modeled as a tendency of sympatric species to evolve toward difference from one another, producing trait overdispersion and high phylogenetic signal. The model predicts elevated trait variance across species and a slowdown in evolutionary rate both across the clade and within each branch. The model also predicts a reduction in correlation between otherwise correlated traits. We use an approximate Bayesian computation approach to estimate model parameters. We find reasonable power to detect competition in sufficiently large (20+ species) trees compared with Brownian trait evolution and with Ornstein-Uhlenbeck and early burst models. We apply the model to examine the evolution of bill morphology of Darwin’s finches and find evidence that competition affects the evolution of bill length.
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