Assessing multivariate constraints to evolution across ten long-term avian studies

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Assessing multivariate constraints to evolution across ten long-term avian studies

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dc.contributor.author Teplitsky, Celine
dc.contributor.author Tarka, Maja
dc.contributor.author Møller, Anders P.
dc.contributor.author Nakagawa, Shinichi
dc.contributor.author Balbontín Arenas, Javier
dc.contributor.author Burke, Terry A.
dc.contributor.author Doutrelant, Claire
dc.contributor.author Gregoire, Arnaud
dc.contributor.author Hansson, Bengt
dc.contributor.author Hasselquist, Dennis
dc.contributor.author Gustafsson, Lars
dc.contributor.author Lope Rebollo, Florentino de
dc.contributor.author Marzal Reynolds, Alfonso
dc.contributor.author Mills, James A.
dc.contributor.author Wheelwright, Nathaniel T.
dc.contributor.author Yarrall, John W.
dc.contributor.author Charmantier, Anne
dc.date.accessioned 2016-06-22T11:42:08Z
dc.date.available 2016-06-22T11:42:08Z
dc.date.issued 2014-03
dc.identifier.issn 1932-6203
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10662/4366
dc.description.abstract Antecedentes: En un mundo que cambia rápidamente, es de fundamental importancia comprender los procesos tendentes a limitar o facilitar la adaptación a través de la micro-evolución. Dado que los distintos rasgos de un organismo varían, se espera que las correlaciones genéticas que les afectan, modifiquen sus trayectorias evolutivas. Sin embargo, se dispone de datos empíricos limitados. Metodología/Principales hallazgos: Investigamos la medida en que las limitaciones multivariables afectan a la velocidad de adaptación, centrándose en cuatro rasgos morfológicos, que a menudo han sido el puerto de grandes cantidades de variación genética y que se consideran sujetas a restricciones evolutivas limitadas. Nuestra base de datos incluye informaciones, únicas a largo plazo, para siete especies de aves y un total de 10 poblaciones. Estudiamos las matrices específicas de la población de las correlaciones genéticas y sus coeficientes de selección multivariable para predecir respuestas evolutivas a la selección. Usamos métodos bayesianos que facilitan la propagación de errores en las estimaciones; (1) se compara la tasa de adaptación basada en la respuesta predicha a la selección para ver si se incluyen las correlaciones genéticas con las predicciones de los modelos en los que estas correlaciones genéticas se fija en cero; y (2) la capacidad de evolución multivariable en la dirección de la selección actual respecto de la evolución media en direcciones aleatorias del espacio fenotípico. Se demuestra que las correlaciones genéticas son de un 28% en el descenso medio de la tasa prevista de adaptación. La capacidad de evolución multivariable de la selección actual en la dirección era sistemáticamente inferior a la capacidad de evolución promedio en direcciones aleatorias de espacio. Estas reducciones significativas en la tasa de adaptación y reducción de la capacidad de evolución se debieron a un alineamiento general de la selección y la varianza genética, en particular en el punto de encuentro de la ortogonalidad de selección direccional y el eje de tamaño a lo largo de los cuales es la mayoría de la varianza genética (60%). Conclusiones: Estos resultados sugieren que las correlaciones genéticas pueden imponer restricciones significativas en la evolución de la morfología aviar en las poblaciones silvestres. Esto podría tener un impacto importante en la dinámica evolutiva y, por tanto, en la persistencia de la población frente a los rápidos cambios ambientales es_ES
dc.description.abstract Background: In a rapidly changing world, it is of fundamental importance to understand processes constraining or facilitating adaptation through microevolution. As different traits of an organism vary, genetic correlations are expected to affect evolutionary trajectories. However, only limited empirical data are available. Methodology/Principal findings: We investigate the extent to which multivariate constraints affect the rate of adaptation, focusing on four morphological traits often shown to harbour large amounts of genetic variance and considered to be subject to limited evolutionary constraints. Our data set includes unique long-term data for seven bird species and a total of 10 populations. We estimate population-specific matrices of genetic correlations and multivariate selection coefficients to predict evolutionary responses to selection. Using Bayesian methods that facilitate the propagation of errors in estimates, we compare (1) the rate of adaptation based on predicted response to selection when including genetic correlations with predictions from models where these genetic correlations were set to zero and (2) the multivariate evolvability in the direction of current selection to the average evolvability in random directions of the phenotypic space. We show that genetic correlations on average decrease the predicted rate of adaptation by 28%. Multivariate evolvability in the direction of current selection was systematically lower than average evolvability in random directions of space. These significant reductions in the rate of adaptation and reduced evolvability were due to a general nonalignment of selection and genetic variance, notably orthogonality of directional selection with the size axis along which most (60%) of the genetic variance is found. Conclusions: These results suggest that genetic correlations can impose significant constraints on the evolution of avian morphology in wild populations. This could have important impacts on evolutionary dynamics and hence population persistence in the face of rapid environmental change. es_ES
dc.description.sponsorship -- Agence Nationale de la Recherche (Francia). Proyecto ANR-08-JCJC-0041-01; y -- Agence Nationale de la Recherche (Francia). Proyecto ANR-12-ADAP-0006 -- OSU OREME (Francia) -- Proyectos de Swedish Research Council -- Ministerio de Educación y Ciencia (España). Proyecto CGL2009-08976 es_ES
dc.format.extent 15 p. es_ES
dc.format.mimetype application/pdf en_US
dc.language.iso eng es_ES
dc.publisher PLOS/One es_ES
dc.rights Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España *
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ *
dc.subject Aves es_ES
dc.subject Microevolución es_ES
dc.subject Correlación genética es_ES
dc.subject Limitaciones multivariables es_ES
dc.subject Matrices genéticas es_ES
dc.subject Coeficientes de selección multivariable es_ES
dc.subject Varianza genética es_ES
dc.subject Morfología aviar es_ES
dc.subject Birds es_ES
dc.subject Microevolution es_ES
dc.subject Genetic correlation es_ES
dc.subject Multivariable limitations es_ES
dc.subject Genetic matrices es_ES
dc.subject Multivariable coefficients selection es_ES
dc.subject Genetic variance es_ES
dc.subject Aviar morphology es_ES
dc.title Assessing multivariate constraints to evolution across ten long-term avian studies es_ES
dc.type article es_ES
dc.description.version peerReviewed es_ES
europeana.type TEXT en_US
dc.rights.accessRights openAccess es_ES
dc.subject.unesco 2401 Biología Animal (Zoología) es_ES
dc.subject.unesco 2401.08 Genética Animal es_ES
europeana.dataProvider Universidad de Extremadura. España es_ES
dc.identifier.bibliographicCitation Teplitsky C., Tarka M., Møller A.P., Nakagawa S., Balbontín J., Burke, T.A., Doutrelant, C. et al. (2014). Assessing multivariate constraints to evolution across ten long-term avian studies. PLoS ONE, 9(3), e90444. ISSN 1932-6203 es_ES
dc.type.version publishedVersion es_ES
dc.contributor.affiliation Muséum National d’Histoire Naturelle. Département Ecologie et Gestion de la Biodiversite´. París es_ES
dc.contributor.affiliation Universidad de Extremadura. Departamento de Anatomía, Biología Celular y Zoología es_ES
dc.contributor.affiliation Lunds Universitet. Sweden
dc.contributor.affiliation Université Paris-Sud. Francia
dc.contributor.affiliation University of Otago. New Zealand
dc.contributor.affiliation Universidad de Sevilla
dc.contributor.affiliation University of Sheffield. United Kingdom
dc.contributor.affiliation Uppsala University. Sweden
dc.relation.publisherversion http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0090444 es_ES
dc.identifier.doi 10.1371/journal.pone.0090444
dc.identifier.publicationtitle PLoS ONE es_ES
dc.identifier.publicationissue 3, e90444 es_ES
dc.identifier.publicationfirstpage 1 es_ES
dc.identifier.publicationlastpage 15 es_ES
dc.identifier.publicationvolume 9 es_ES


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