Body size and pouch association in marsupials
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Associação entre tamanho corporal e bolsa em marsupiais
Primeiro orientador
Membros da banca
Diego Astúa
Jamile Bubadué
Adriano Paglia
Jamile Bubadué
Adriano Paglia
Resumo
The pouch is a variable feature of marsupials, but few studies tackled its evolution. It is broadly hypothesized that body size predicts pouch presence, and therefore, that larger species of marsupial are all pouched. This hypothesis is based on the belief that a physical structure would be required to protect and to assist the young in teat attachment, since larger species have longer pouch lives and reach larger sizes. However, other variables could also predict pouch presence, such as litter size. The assumption is that species with small litter size would invest more in pouch young protection than species with larger litter sizes, thus, a pouch as a protective and supportive structure would benefit the species. Here, with data gathered from the literature, we test the association between body size and litter size with pouch presence in a phylogenetic context, estimate pouch’s phylogenetic signal, and reconstruct ancestral pouch state. To assess character association, we conducted a phylogenetic generalized linear mixed model analysis (PGLMM) using body size and litter size as predictors of pouch presence. We compared the AIC scores of five models, and the ‘body size + litter size’ model was selected, suggesting that both predictors influence pouch presence additively. Phylogenetic signal was estimated by D statistic, and the result indicates that pouch state is highly associated with phylogeny in marsupials. For the ancestral state reconstruction, we compared the performances of six models (three ‘equal-rates’ and three ‘all-rates-different’). The model that best fitted our data was the ‘equal-rates’ with a single rate regime across branches, suggesting that the marsupial ancestor was more likely pouchless or had an intermediate pouch, and that the pouch emerged independently many times during marsupial evolution. From our analyses, we propose that body size increase, small litter size, and phylogeny are all associated with pouch presence in marsupials, but each factor has different or additional effects on the inner clades.
Abstract
A bolsa é uma característica variável dos marsupiais, mas poucos estudos
abordaram sua evolução. A hipótese de que o tamanho do corpo prediz a presença
de bolsa e, portanto, que todas as espécies maiores de marsupiais possuem bolsa é
a mais amplamente aceita. Essa hipótese baseia-se na crença de que seria
necessária uma estrutura física para proteger e auxiliar os filhotes na fixação das
tetas, uma vez que espécies maiores passam mais tempo se desenvolvendo e
atingem tamanhos maiores. No entanto, outras variáveis também podem prever a
presença de bolsas, como o tamanho da ninhada. A suposição é que espécies com
ninhadas pequenas investiriam mais na proteção de filhotes através do das bolsas
do que espécies com ninhadas maiores, assim, uma bolsa como estrutura de
proteção e suporte beneficiaria as espécies. Neste trabalho, testamos a associação
entre o tamanho do corpo e o tamanho da ninhada com a presença da bolsa em um
contexto filogenético, estimamos o sinal filogenético da bolsa e reconstruímos o
estado ancestral da bolsa, utilizando dados coletados da literatura. Para avaliar a
associação de caracteres, realizamos uma análise de modelo linear generalizado
misto filogenético (PGLMM) usando o tamanho do corpo e o tamanho da ninhada
como preditores da presença de bolsa. Comparamos os escores de AIC de cinco
modelos, e o modelo 'tamanho do corpo + tamanho da ninhada' foi selecionado,
sugerindo que ambos os preditores influenciam a presença de bolsa de forma
aditiva. O sinal filogenético foi estimado pela estatística D, e os resultados indicam
que o estado da bolsa está altamente associado à filogenia em marsupiais. Para a
reconstrução do estado ancestral, comparamos os desempenhos de seis modelos
(três 'equal-rates' e três 'all-rates-different'). O modelo que melhor se ajustou aos
nossos dados foi o ‘equal-rates’ com um regime de taxa única entre ramos,
sugerindo que o marsupial ancestral era mais provavelmente sem bolsa ou tinha
uma bolsa intermediária, e que a bolsa surgiu independentemente muitas vezes
durante a evolução dos marsupiais. A partir de nossas análises, propomos que o
aumento do tamanho do corpo, o tamanho da ninhada pequena e a filogenia estão
associados à presença de bolsas em marsupiais, mas cada fator tem efeitos
diferentes ou adicionais nos clados internos.
Assunto
Zoologia, Masupiais, Filogenia, Tamanho Corporal
Palavras-chave
Marsupials, Ancestral state reconstruction, Body size, Litter size., Marsupial pouch, Phylogenetic generalized linear mixed model, Phylogenetic signal