EL ROL DE LA HISTORIA EVOLUTIVA EN LA ARQUITECTURA DE LOS TIPOS DE PATAS DE AVES

CARRIL JULIETA; DE MENDOZA RICARDO S.; DEGRANGE FEDERICO J.; BARBEITO CLAUDIO G.; TAMBUSSI CLAUDIA P.

La Plata, Buenos Aires

Congreso; V Reunión Argentina de Biología Evolutiva (RABE); 2023

Sociedad Argentina de Biología Evolutiva (SABE)

La trayectoria evolutiva de las aves condujo a un patrón arquitectónico que caracteriza a su plan corporal y a la variación adaptativa de sus miembros posteriores. La diversidad morfológica en los tipos de patas (e.g., anisodáctila, didáctila, zigodáctila, palmada, etc.) está acompañada de un sistema también diverso de músculos, que se relacionan con una amplia variedad de habilidades locomotoras vinculadas con diferentes estilos de vida. Se propone aquí explorar los factores que potencialmente podrían haber conducido a la diversidad morfológica en el sistema músculo-esqueletario de las patas de las aves mediante un Análisis de Redes Anatómicas en R. Para ello, se construyeron multi-redes anatómicas de las patas de 62 especies representativas de los principales órdenes de Aves. Las especies se clasificaron según sus tipos de patas y en función de sus estilos de vida primarios (i.e., uso preponderante del tipo de sustrato). Se consideró al tarsometatarso, el metatarsal 1, las falanges y los músculos de los dígitos como nodos. Las conexiones se representaron como enlaces sin peso ni dirección entre pares de nodos y se codificaron en matrices de adyacencia. Con los parámetros de las redes anatómicas obtenidos se realizó un análisis de componentes principales y también se generó un filomorfoespacio en base a una filogenia molecular calibrada. Finalmente, se evaluó la señal filogenética de los parámetros de las redes anatómicas bajo un modelo de evolución de movimiento browniano. Los dos primeros componentes principales (PC) explican el 72,22% de la varianza. Los valores positivos del PC1 se relacionan con el número de conexiones, el grado promedio y el coeficiente de agrupamiento promedio; mientras que los valores negativos se relacionan con la longitud media del camino más corto y el diámetro de la red. Por su parte, los valores positivos del PC2 se relacionan con el número de nodos y la heterogeneidad; mientras que los valores negativos se relacionan en menor grado con la densidad de conexiones. La mayoría de las aves se dispersan alrededor del centro del filomorfoespacio, excepto por cuatro especies que se ubican en extremos opuestos y separadas del resto: Opisthocomus se ubica en el extremo positivo del PC1, Pterocles en el extremo negativo del PC1, Colius en el extremo positivo del PC2 y Struthio en el extremo negativo del PC2. Al comparar la distribución de las especies en el filomorfoespacio según el tipo de pata, las anisodáctilas presentan la mayor diversidad morfológica, ocupando la mayor parte del filomorfoespacio. El resto de los tipos de patas confluyen en las proximidades del centro, excepto por la didáctila exclusiva de Struthio y la ‘multidáctila’ exclusiva de Colius (categoría aquí propuesta por la capacidad de la especie de rotar el primer y el cuarto dígito craneal o caudalmente, pudiendo optar por una disposición aniso-, zigo- o pamprodáctila). Según el estilo de vida primario, las aves terrestres y arborícolas ocupan una mayor porción del filomorfoespacio, mientras que las aves acuáticas e hiperaéreas se agrupan en el centro. La señal filogenética de los parámetros de redes anatómicas analizados fue alta, excepto para la parcelación. Esto indica que la mayoría de los parámetros contienen más señal filogenética de lo esperado por azar. Se concluye entonces que la conectividad del sistema músculo-esqueletario de las patas de las Aves y la distribución de las especies en el filomorfoespacio está más relacionada a la historia evolutiva que al tipo de pata y al estilo de vida primario.