The evolutionary reality of higher taxa in mammals

Seleccionado por: Adriana.

Humphreys, A. M., and T. G. Barraclough. 2014. The evolutionary reality of higher taxa in mammals. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences 281:20132750.

 

Abstract

       Species are generally regarded as a fundamental unit of biodiversity. By contrast, higher taxa such as genera and families, while widely used as biodiversity metrics and for classification and communication, are generally not believed to be shaped by shared evolutionary processes in the same way as species. We use simulations to show that processes which are important for emergence of evolutionarily significant units (ESUs) at the species level, namely geographical isolation and ecological divergence, can generate evolutionary independence above the species level and thereby lead to emergence of discrete phylogenetic clusters (higher ESUs). Extending phylogenetic approaches for delimiting evolutionarily significant species to broader phylogenetic scales, we find evidence for the existence of higher ESUs in mammals. In carnivores, euungulates and lagomorphs the hierarchical level of units detected correspond, on average, to the level of family or genus in traditional taxonomy. The units in euungulates are associated with divergent patterns of body mass, consistent with occupation of distinct ecological zones. Our findings demonstrate a new framework for studying biodiversity that unifies approaches at species and higher levels, thus potentially restoring higher taxa to their historical status as natural entities. 

El artículo retoma una pregunta que desde hace mucho tiempo ha rondado en las cabezas de los biólogos evolutivos y que, en realidad, pocos han llegado a acuerdos claros. Fuera de intentar definir el concepto de especie, el cuestionamiento de fondo es a qué nivel taxonómico (especie-género-tribu-familia...etc) pueden estudiarse los procesos evolutivos y por qué. Hasta ahora pienso que la convención es decir que la especie es realmente la unidad evolutiva que debe estudiarse, en este artículo Humphreys y Barraclough ponen en tela de juicio esta convención y proponen unidades evolutivas a escalas filogenéticas más amplias.

Me pareció interesante la discusión desde un punto de vista teórico, pero sobretodo me pareció interesante desde un punto de vista práctico. Por un lado el artículo aborda el tema de delimitar unidades taxonómicas con base en información genética; el uso de secuencias genéticas para analizar la diversidad es cada vez mayor, sin embargo la forma de generar los grupos o unidades de estudio que dependan sólo de secuencias y no de unidades definidas morfológicamente es aún muy cuestionada. Por otro lado, ante la tendencia de estudiar distintos niveles de organización, las herramientas para delimitar unidades evolutivamente significativas pueden ser muy útiles ya sea para definir sistemas de estudio en los proyectos o para tomar en cuenta estas tendencias evolutivas en términos de conservación.

Emiliania huxleyi increases calcification but not expression of calcification-related genes in long-term exposure to elevated temperature and pCO2

Seleccionado por: Idalia

Benner, I., R. E. Diner, S. C. Lefebvre, D. Li, T. Komada, E. J. Carpenter, and J. H. Stillman. 2013. Emiliania huxleyi increases calcification but not expression of calcification-related genes in long-term exposure to elevated temperature and pCO2. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences 368:20130049.

 Abstract
Increased atmospheric pCO₂ is expected to render future oceans warmer and more acidic than they are at present. Calcifying organisms such as coccolithophores that fix and export carbon into the deep sea provide feedbacks to increasing atmospheric pCO₂. Acclimation experiments suggest negative effects of warming and acidification on coccolithophore calcification, but the ability of these organisms to adapt to future environmental conditions is not well understood. Here, we tested the combined effect of pCO₂ and temperature on the coccolithophore Emiliania huxleyi over more than 700 generations. Cells increased inorganic carbon content and calcification rate under warm and acidified conditions compared with ambient conditions, whereas organic carbon content and primary production did not show any change. In contrast to findings from short-term experiments, our results suggest that long-term acclimation or adaptation could change, or even reverse, negative calcification responses in E. huxleyi and its feedback to the global carbon cycle. Genome-wide profiles of gene expression using RNA-seq revealed that genes thought to be essential for calcification are not those that are most strongly differentially expressed under long-term exposure to future ocean conditions. Rather, differentially expressed genes observed here represent new targets to study responses to ocean acidification and warming.


Fue algo complicado decidir, por la diversidad de temas con los que trabajamos, pero ya que Alicia puso de moda el plancton, decidí enviarles un artículo sobre Emiliania huxleyi , un cocolitóforo que es un componente del fitoplancton.

El grupo de Benner y colaboradores pretende estudiar la respuesta de E. huxleyi a condiciones oceánicas futuras, a través de la calcificación. A pesar de no encontrar diferencias contundentes  a nivel fisiológico, los autores exploran los cambios a nivel de  transcriptoma. Aunque, inesperadamente hallan que los genes para los que observan un cambio de expresión no son aquellos que previamente han sido asociados a la calcificación.

Para mí, la moraleja del artículo es que, objetivos tan complejos como tratar de predecir  la capacidad de respuesta a condiciones futuras, requiere de estrategias interdisciplanarias, que no minimicen las variables a las que se enfrentan los ecólogos, pero que desmenucen una pregunta a diferentes niveles. Pues la ausencia de evidencia fisiológica o una correlación genética, no necesariamente reflejan cambios a otros niveles como la transcripción; y nos brindan poca evidencia de la capacidad de un organismo de adaptarse a condiciones futuras o  de las consecuencias que podríamos observar en fenómenos como el ciclo de carbono.