Ajuste especie específico de la distribución potencial de Centris cineraria (Apidae)

SOSA PIVATTO, MARÍA SUSANA; BARANZELLI, MATÍAS ; COSACOV, ANDREA; SÉRSIC, ALICIA

Valle Hermoso

Congreso; I Reunión Argentina de Biología Evolutiva; 2015

Laboratorio de Ecología Evolutiva y Biología Floral - IMBiV

Introduccion:El presente trabajo se enmarca dentro de un proyecto de filogeografía comparada de dos especies mutualistas endémicas de Patagonia, Calceolaria polyrhiza y su polinizador principal Centris cineraria. Un abordaje complemetario que está siendo cada vez más utilizada en estudios filogeográficos, enfocados tanto hacia la conservación, como hacia aspectos evolutivos, es el modelado de nicho ecológico (MNE). Los MNE utilizan información climática de localidades donde la especie está presente, para determinar el grupo de parámetros climáticos que mejor predice la presencia de la misma y luego proyectarse en un mapa con información climática actual o del pasado, de modo que se puede obtener la distribución potencial de la especie a diferentes escalas temporales. Sin embargo, un paso crítico en estos estudios es lograr en primera instancia un modelo de distribución óptimo en un escenario actual, para posteriormente utilizar los parámetros así ajustados en un escenario pasado.Los modelos óptimos deben lograr un balance entre complejidad (i.e números de parámetros utilizados) y realismo (i.e capacidad predictiva sobre la distribución potencial de la especie en estudio) (Anderson y Gonzalez 2011). Para optimizar los modelos existen variadas estrategias, por ejemplo Maxent reduce la tendencia al sobre-ajuste aplicando una penalización por cada término que se incluye en el modelo, a través del parámetro de regularización múltiple (RM, Phillips et al 2006). Los valores por defecto de este parámetro asumen supuestos que pueden no cumplirse (por ejemplo que no existen sesgos en el muestreo de las localidades) o que no reflejen necesariamente un nivel óptimo de complejidad para la especie en estudio. Por otro lado, también la multicolinealidad entre las capas climáticas y los umbrales mínimos de ocurrencia tienen un importante efecto sobre el MNE resultante. A pesar de ello, muy pocos estudios realizan explícitamente pruebas de ajuste especie específico de sus modelos. Por esto, el objetivo de este trabajo fue evaluar cómo influye la modificación de ciertos parámetros en el modelado de nicho de Centris cineraria a modo de modelo referencial para el empleo de una metodología aplicable al estudio de la biología evolutiva de los organismos.Maeriales y Métodos: A partir de 147 puntos de presencia para C. cineraria y de datos climáticos se reconstruyó su MNE utilizando el algoritmo de máxima entropía. Las pruebas de ajuste se realizaron secuencialmente e incluyeron: 1) evaluar el efecto de la multicolinealidad 2) investigar 16 valores para el RM de Maxent (entre 0,01 y 5); y 3) evaluar distintos umbrales mínimos de ocurrencia propuestos por Maxent. Las variables respuestas consideradas fueron por un lado, el sobre-ajuste o la sobre-estimación del MNE, y por otro, diferentes estadísticos que arroja la salida de Maxent como el área bajo la curva (AUC) de la etapa de entrenamiento y del modelo, tasas de omisión, capacidad predictiva durante el entrenamiento, curvas de las variables respuestas, etc. Para cada una de las pruebas se corrieron 10 réplicas. En total se analizaron 210 modelados.Resultados y discusión:En la prueba de multicolinealidad, el mejor modelo se obtuvo incluyendo todas las variables (i.e no hubo efecto de las altas correlaciones entre variables climáticas). Los distintos valores del RM arrojaron modelos muy disímiles. La mayor subestimación del área geográfica se obtuvo con el valor 0,01, mientras que la mayor sobrestimación se obtuvo con 5. Si bien con 0,1 se obtuvo el mayor valor de AUC, el modelo mostró una subestimación del área potencial de distribución. La mayor optimización del modelo (i.e. alto valor de AUC y mejor ajuste) se observó con un regularizador de 0,5 (Fig 1). En la prueba de los diferentes umbrales evaluados, se observó un alto sobreajuste para ?igual sensibilidad y especificidad? y ?10 percentiles de presencia? mientras que el umbral ?área mínima de presencia? predice un área potencial más amplia incluyendo todos los puntos de presencia. El MNE seleccionado por considerarse el modelo óptimo se muestra en la figura B, en el se observan áreas de alta probabilidad de ocurrencia tanto en la estepa como en los bosques Andinos Patagónicos, regiones climáticamente muy diferentes donde habita C. cineraria.Conclusiones:El ajuste especie específico de los parámetros de Maxent tiene grandes beneficios sobre los valores por defecto a la hora de evitar una sobre-estimación o una subestimación del nicho potencial. A partir de la exploración de distintos valores de parámetros y modelos concluimos que el mejor ajuste de la distribución de C. cineraria se logra incluyendo todas las variables climáticas, valor de RM=0,5 y como umbral mínimo el denominado ?área mínima de presencia?. Dichas condiciones serán utilizadas para la estimación de la paleodistribución de la especie de manera complementaria a los estudios filogeográficos que se están llevando a cabo.