Published December 26, 2018
| Version v1
Publication
Open
Range overlap between the sword-billed hummingbird and its guild of long-flowered species: An approach to the study of a coevolutionary mosaic
Creators
- 1. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal
- 2. Universidad Nacional de Córdoba
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
The coevolutionary process among free-living mutualists with extremely long matching traits may favor the formation of mutualistic interaction networks through coevolutionary escalation, complementarity and convergence. These networks may be geographically structured; the links among the species of a local network are shaped by the biotic composition of the community, thus creating selection mosaics at broader geographical scales. Therefore, to fully understand a coevolutionary process, it is crucial to visualize the geographical structure of the interaction network across the landscape. In this study we focused on the poorly known interaction system between Ensifera ensifera and its guild of long-flowered plant species. We combined occurrence data and environmental variables to predict E. ensifera distribution, in addition to range polygons available for plant species in order to evaluate the geographical variation in bill length and plant species richness. A positive relationship between bill length and plant species richness within the E. ensifera range suggests a geographical structuring of the interaction networks. At mid-latitude locations of E. ensifera range, where hummingbirds attained the longest bills, richness of long-flowered plant species was higher than at low latitude locations. These locations likely represent coevolutionary vortices where long-lasting reciprocal selection probably drove the evolution of long traits, consequently drawing new plant species into the coevolutionary network. Conversely, areas where the sword-billed hummingbird was absent or had shorter bills probably represent coevolutionary coldspots. Our results provide a first insight into this phenotypically specialized plant-pollinator network across the landscape and show candidate areas to test the predictions of the coevolutionary hypothesis, such as reciprocal selection.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
قد تفضل العملية التطورية المشتركة بين التبادليين الأحرار الذين يتمتعون بسمات مطابقة طويلة للغاية تكوين شبكات تفاعل تبادلية من خلال التصعيد والتكامل والتقارب التطوري المشترك. قد تكون هذه الشبكات منظمة جغرافيًا ؛ تتشكل الروابط بين أنواع الشبكة المحلية من خلال التكوين الحيوي للمجتمع، وبالتالي إنشاء فسيفساء اختيار على نطاقات جغرافية أوسع. لذلك، لفهم العملية التطورية المشتركة بشكل كامل، من الأهمية بمكان تصور الهيكل الجغرافي لشبكة التفاعل عبر المشهد. ركزنا في هذه الدراسة على نظام التفاعل غير المعروف جيدًا بين إنسيفيرا إنسيفيرا وطائفته من الأنواع النباتية المزهرة منذ فترة طويلة. جمعنا بيانات الحدوث والمتغيرات البيئية للتنبؤ بتوزيع E. ensifera، بالإضافة إلى مضلعات النطاق المتاحة للأنواع النباتية من أجل تقييم التباين الجغرافي في طول الفاتورة وثراء الأنواع النباتية. تشير العلاقة الإيجابية بين طول الفاتورة وثراء الأنواع النباتية داخل نطاق E. ensifera إلى هيكلة جغرافية لشبكات التفاعل. في مواقع خطوط العرض الوسطى لمجموعة E. ensifera، حيث حققت الطيور الطنانة أطول الفواتير، كان ثراء الأنواع النباتية المزهرة لفترة طويلة أعلى منه في مواقع خطوط العرض المنخفضة. من المحتمل أن تمثل هذه المواقع دوامات تطورية مشتركة حيث ربما قاد الانتقاء المتبادل طويل الأمد تطور السمات الطويلة، وبالتالي جذب أنواع نباتية جديدة إلى الشبكة التطورية المشتركة. على العكس من ذلك، فإن المناطق التي كان فيها الطائر الطنان المنقار بالسيف غائبًا أو كان لديه فواتير أقصر ربما تمثل نقاطًا باردة تطورية مشتركة. توفر نتائجنا نظرة ثاقبة أولى على شبكة الملقحات النباتية المتخصصة ظاهريًا عبر المناظر الطبيعية وتظهر المناطق المرشحة لاختبار تنبؤات الفرضية التطورية المشتركة، مثل الانتقاء المتبادل.Translated Description (French)
Le processus de coévolution chez les mutualistes libres ayant des traits de correspondance extrêmement longs peut favoriser la formation de réseaux d'interaction mutualistes par l'escalade, la complémentarité et la convergence coévolutionnaires. Ces réseaux peuvent être géographiquement structurés ; les liens entre les espèces d'un réseau local sont façonnés par la composition biotique de la communauté, créant ainsi des mosaïques de sélection à des échelles géographiques plus larges. Par conséquent, pour bien comprendre un processus de coévolution, il est crucial de visualiser la structure géographique du réseau d'interaction à travers le paysage. Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur le système d'interaction mal connu entre Ensifera ensifera et sa guilde d'espèces de plantes à fleurs longues. Nous avons combiné les données d'occurrence et les variables environnementales pour prédire la distribution d'E. ensifera, en plus des polygones d'aire de répartition disponibles pour les espèces végétales afin d'évaluer la variation géographique de la longueur du bec et de la richesse des espèces végétales. Une relation positive entre la longueur du bec et la richesse des espèces végétales dans la gamme d'E. ensifera suggère une structuration géographique des réseaux d'interaction. Aux latitudes moyennes de l'aire de répartition d'E. ensifera, où les colibris atteignaient les becs les plus longs, la richesse des espèces de plantes à fleurs longues était plus élevée qu'aux latitudes basses. Ces emplacements représentent probablement des tourbillons coévolutionnaires où une sélection réciproque durable a probablement conduit à l'évolution de traits longs, attirant par conséquent de nouvelles espèces végétales dans le réseau coévolutionnaire. Inversement, les zones où le colibri à bec d'épée était absent ou avait des factures plus courtes représentent probablement des taches froides coévolutionnaires. Nos résultats fournissent un premier aperçu de ce réseau phénotypiquement spécialisé de pollinisateurs de plantes à travers le paysage et montrent des zones candidates pour tester les prédictions de l'hypothèse coévolutionnaire, telles que la sélection réciproque.Translated Description (Spanish)
El proceso coevolutivo entre mutualistas de vida libre con rasgos de coincidencia extremadamente largos puede favorecer la formación de redes de interacción mutualista a través de la escalada coevolutiva, la complementariedad y la convergencia. Estas redes pueden estar estructuradas geográficamente; los vínculos entre las especies de una red local están moldeados por la composición biótica de la comunidad, creando así mosaicos de selección a escalas geográficas más amplias. Por lo tanto, para comprender completamente un proceso coevolutivo, es crucial visualizar la estructura geográfica de la red de interacción en todo el paisaje. En este estudio nos centramos en el sistema de interacción poco conocido entre Ensifera ensifera y su gremio de especies de plantas de flor larga. Combinamos los datos de ocurrencia y las variables ambientales para predecir la distribución de E. ensifera, además de los polígonos de rango disponibles para las especies de plantas con el fin de evaluar la variación geográfica en la longitud del pico y la riqueza de especies de plantas. Una relación positiva entre la longitud del pico y la riqueza de especies de plantas dentro del rango de E. ensifera sugiere una estructuración geográfica de las redes de interacción. En las ubicaciones de latitudes medias del rango de E. ensifera, donde los colibríes alcanzaron los picos más largos, la riqueza de especies de plantas de flores largas fue mayor que en las ubicaciones de latitudes bajas. Estas ubicaciones probablemente representan vórtices coevolutivos donde la selección recíproca de larga duración probablemente impulsó la evolución de rasgos largos, lo que atrajo nuevas especies de plantas a la red coevolutiva. Por el contrario, las áreas donde el colibrí pico de espada estaba ausente o tenía picos más cortos probablemente representan puntos fríos coevolutivos. Nuestros resultados proporcionan una primera visión de esta red de plantas polinizadoras fenotípicamente especializada en todo el paisaje y muestran áreas candidatas para probar las predicciones de la hipótesis coevolutiva, como la selección recíproca.Files
journal.pone.0209742&type=printable.pdf
Files
(6.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5c8002f652396f2d5e4839046c892921
|
6.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تداخل المدى بين الطائر الطنان المنقار بالسيف وطائفته من الأنواع المزهرة منذ فترة طويلة: نهج لدراسة فسيفساء تطورية مشتركة
- Translated title (French)
- Chevauchement de gamme entre le colibri à bec d'épée et sa guilde d'espèces à fleurs longues : une approche de l'étude d'une mosaïque coévolutive
- Translated title (Spanish)
- Superposición de rangos entre el colibrí pico espada y su gremio de especies de flor larga: Una aproximación al estudio de un mosaico coevolutivo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2906016137
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0209742
References
- https://openalex.org/W1520533428
- https://openalex.org/W1573970121
- https://openalex.org/W1589115578
- https://openalex.org/W1605050388
- https://openalex.org/W1925755214
- https://openalex.org/W1966811787
- https://openalex.org/W1968283116
- https://openalex.org/W1987964272
- https://openalex.org/W1988735259
- https://openalex.org/W2007392181
- https://openalex.org/W2017471269
- https://openalex.org/W2042703056
- https://openalex.org/W2043435133
- https://openalex.org/W2065217782
- https://openalex.org/W2097601813
- https://openalex.org/W2098653289
- https://openalex.org/W2112867778
- https://openalex.org/W2116223842
- https://openalex.org/W2119355811
- https://openalex.org/W2121285138
- https://openalex.org/W2125623936
- https://openalex.org/W2127059425
- https://openalex.org/W2139416101
- https://openalex.org/W2140664585
- https://openalex.org/W2144910637
- https://openalex.org/W2147388659
- https://openalex.org/W2151973618
- https://openalex.org/W2156275540
- https://openalex.org/W2158718032
- https://openalex.org/W2160800337
- https://openalex.org/W2179127468
- https://openalex.org/W2294376949
- https://openalex.org/W2320928693
- https://openalex.org/W2329830421
- https://openalex.org/W2375565404
- https://openalex.org/W2499862410
- https://openalex.org/W2585685076
- https://openalex.org/W2587092425
- https://openalex.org/W2593119200
- https://openalex.org/W2740382348
- https://openalex.org/W2802415032
- https://openalex.org/W3121311475
- https://openalex.org/W3185925403
- https://openalex.org/W4300517352
- https://openalex.org/W4301973960
- https://openalex.org/W4399578385