Ecological niche modelling of the Leopardus tigrinus species complex (Mammalia, Felidae) sheds light on its elusive evolutionary history

Abstract

A história evolutiva de Leopardus tigrinus tem sido estudada com diferentes abordagens, incluindo análises de estruturação genética e dados de morfologia. Essas análises sugerem que este táxon é um complexo de espécies distribuído na América Central (Costa Rica e Panamá) e América do Sul. Esse tipo de problema taxonômico pode ser abordado também com uma perspectiva ecológica, permitindo conhecer melhor as condições ambientais que favorecem a presença da(s) espécie(s), identificando as adaptações locais das populações e propondo áreas, que devido a suas condições ambientais, podem atuar como barreiras à dispersão, favorecendo a diferenciação genética entre os grupos propostos. Por tanto, os objetivos deste projeto foram: avaliar as diferenças, em nível de nicho ecológico, entre as populações de L. tigrinus para determinar a existência de divergência ecológica entre essas; e identificar barreiras ambientais à dispersão da espécie que possam ter contribuído para a diferenciação dos grupos já propostos. Este trabalho propõe quatro barreiras: o centro do Panamá, o Amazonas, os Llanos e a depressão Huancabamba; estas foram avaliadas ao longo de três períodos de tempo: último máximo glacial (LGM), Holoceno médio e o presente para determinar seu efeito ao longo do tempo. Para isto, foram construídos modelos de nicho para o complexo L. tigrinus como uma unidade só, para cada grupo proposto dentro dele, e para delimitações hipotéticas das populações que que ocorrem na região do Escudo das Guianas. Foi utilizado o algoritmo de Máxima Entropia implementado no pacote “kuenm” do software R, para a construção dos modelos nos diferentes períodos de tempo, e a taxa de omissão e a área abaixo da curva ROC como métricas de avaliação dos mesmos. A divergência entre os nichos modelados foi avaliada em duas dimensões: no espaço geográfico utilizando o índice D do Schoener no pacote ENMeval; e no espaço ambiental através do mínimo volume do elipsoide (MVE) no software NicheA. Ao nível de diferenças ecológicas, os resultados sugerem que grupos propostos baseados na morfologia apresentam baixa sobreposição tanto no nível geográfico como ambiental. Por outra parte, os grupos andinos sugeridos por análises de DNA mitocondrial genéticos apresentam uma alta sobreposição geográfica e ambiental, mas divergem dos grupos do escudo das Guianas e do NE do Brasil. Com relação às análises exploratórias realizadas para o Escudo das Guianas, foi achada uma alta similaridade ambiental e geográfica com o grupo do NE do Brasil, embora isso possa ser efeito da diferença na quantidade de dados disponíveis para as duas regiões. Quanto às barreiras, os resultados sugerem que a depressão Huancabamba não atua como barreira em nenhum cenário; o Centro do Panamá só para o grupo andino com conectividade no LGM, mas só quando foram incluídos dados da região andina toda e do Escudo das Guianas. A região amazônica se mostrou uma barreira para todos os grupos propostos dentro do complexo, com expansão da distribuição de alguns grupos nesta área no LGM; e os Llanos foram uma barreira sempre para todos os grupos, exceto para o grupo do NE do Brasil. Os resultados deste trabalho sugerem que é pouco provável que tenha existido fluxo gênico entre os grupos da região andina e o leste da América do Sul. O oposto parece ser o caso entre o grupo do Escudo das Guianas e o NE do Brasil, embora sejam requeridos mais dados do escudo das Guianas para testar apropriadamente esse resultado. Esse trabalho identifica que, além das diferenças morfológicas e genéticas já reportadas para L. guttulus, a espécie apresenta uma alta divergência ambiental com os outros grupos propostos dentro do complexo L. tigrinus. Em conclusão, esse trabalho apoia a existência de diferenças ecológicas e barreiras históricas entre grupos regionais previamente propostos no âmbito do complexo L. tigrinus, contribuindo para uma melhor compreensão dos processos evolutivos que levaram à sua diferenciação.