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Keywords:

  • body size;
  • carnivore;
  • conservation priorities;
  • hotspots;
  • phenotypic evolution;
  • phylogenetic diversity;
  • supertree
  • carnívoro;
  • diversidad filogenética;
  • evolución fenotípica;
  • prioridades de conservación;
  • sitios prioritarios para la conservación;
  • superárbol;
  • tamaño corporal

Abstract: Phylogenetics sometimes plays a major role in conservation planning, although there are still discussions about what to conserve, the evolutionary novelty revealed by adaptive process or the evolutionary potential expressed by neutral genetic divergence. I discuss the relationship between general models of phenotypic evolution and branch-length transformations used in phylogenetic diversity (PD) indices. Phylogenetic diversity based on molecular phylogenies will be satisfactory under a neutral model of evolution with constant divergence rates. If evolution of phenotypes occurs under stabilizing or directional selection, however, PD will overestimate and underestimate evolutionary diversity, respectively. I took into account phenotypic patterns in quantitative traits by finding ancestral states and, for each ancestral-descendent pathway, transforming branch length into amounts of phenotypic evolution before calculating PD. As an example, I applied the method in an evaluation of PD in the eight New World biodiversity hotspots. I based the evaluation on the phylogeny of terrestrial Carnivora and transformed and untransformed (time) branch lengths. In all hotspots, time-only PD values were larger than their respective phenotypic PD estimates, as expected if stabilizing selection drives most of body size evolution. Both PD estimates were highly correlated with species richness across the hotspots, but the priority ranks changed when loss of species restricted to one hotspot was considered. If phenotypic evolution usually occurs under stabilizing selection processes, conservation efforts and resources would be reduced and/or restricted to a few distinct species with high evolutionary rates, reflecting new adaptive peaks. This may be a liberal conservation strategy, however, compared with PD values calculated from time-calibrate supertrees or molecular phylogenies, and it is still necessary to understand how adaptive processes drive the evolution of complex phenotypes.

Resumen: La filogenética a veces juega un papel importante en la planificación de conservación, aunque aun hay discusión sobre que conservar, sobre la novedad evolutiva revelada por el proceso adaptativo y sobre el potencial evolutivo expresado por la divergencia genética neutral. Discuto la relación entre modelos generales de evolución fenotípica y transformaciones de longitud de rama utilizadas en índices de diversidad filogenética (DF). La diversidad filogenética basada en filogenias moleculares será satisfactoria bajo un modelo neutral de evolución con tasas de divergencia constantes. Sin embargo, si la evolución de fenotipos ocurre bajo selección estabilizadora o direccional, DF sobreestimará y subestimará la diversidad filogenética respectivamente. Antes de calcular la DF consideré los patrones fenotípicos en caracteres cuantitativos al encontrar estados ancestrales y, para cada ruta ancestral descendiente, transformar la longitud de rama en cantidades de evolución fenotípica. Como ejemplo, apliqué el método en una evaluación de DF en ocho sitios prioritarios para la biodiversidad en el Nuevo Mundo. Basé la evaluación en la filogenia de carnívoros terrestres y longitudes de rama transformadas y no transformadas (tiempo). En todos los sitios prioritarios para la conservación, los valores de DF de tiempo únicamente, fueron mayores que sus respectivas estimaciones DF fenotípicas, como se esperaba si la selección estabilizadora dirige la mayoría de la evolución del tamaño corporal. Ambas estimaciones de DF estuvieron sumamente correlacionadas con la riqueza de especies en los sitios prioritarios para la conservación, pero las escalas de prioridad cambiaron cuando se consideró a la pérdida de especies restringidas a un sitio, Si la evolución fenotípica generalmente ocurre bajo procesos de selección estabilizadora, los esfuerzos y recursos de conservación se reducirían y/o se restringirían a unas pocas especies con altas tasas evolutivas, reflejando nuevos picos adaptativos. Sin embargo, esto puede ser una estrategia de conservación liberal comparada con los valores DF calculados de superárboles calibrados en tiempo o filogenias moleculares, y aun es necesario comprender como los procesos adaptativos dirigen la evolución de fenotipos complejos.