biogeografia de la mediterrànea

Rius Chorro i ChucantiPanamà, Centre Amèrica

Vall d’Ordesa, Pirineu aragonès

Riu Laou, Rif, Marroc

Riu Belà, Tatras, Eslovàquia

Parc Nacional Banff, Canadà

Riu Niagara, Canadà

Glacera de la Marmolada, Dolomites, Itàlia

Desert Sàhara, Merzouga, Marroc

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Tricladida

Dugesia Daphnia

www.biopix.com

Cladocera

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Gasteropoda (Mollusca)

Planorbis Pisidium

www.biopix.com

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Bivalva (Mollusca)

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Mireia Vila

Procambarus

Amphipoda (Crustacea)

Gammarus

www.biopix.com

Decapoda (Crustacea)

Odonata (Insecta)Anax

www.biopix.com

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Calopteryx

Ephemeroptera (Insecta)

Baetis

www.biopix.com

Quins animals viuen sota les pedres del riu?Heptagenia

Plecoptera (Insecta)

www.biopix.com

Isoperla

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Nemoura

Diptera (Insecta)

Simulium

www.biopix.com

Chironomus

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Heteroptera (Insecta)

Gerris Notonecta

www.biopix.com

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Coleoptera (Insecta)Elmis

www.biopix.com

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

Colymbetes

Miquel Sala

Hydropsyche

Quins animals viuen sota les pedres del riu?

www.biopix.com

Sericostoma

Trichoptera (Insecta)

Trobem els mateixos animals en tots els hàbitats?

Trobem els mateixos animals en tots els hàbitats?

Només els hàbitats ens expliquen els animals que trobem en els rius?

Només els hàbitats ens expliquen els animals que trobem en els rius?

Només els hàbitats ens expliquen els animals que trobem en els rius?

BIOGEOGRAFIA DE LA MEDITERRÀNIA, o com la història evolutiva afecta l’actual diversitat d’insectes aquàtics

“No és la espècie més forta la que sobreviu, ni la més intel·ligent, sinó la que millor respon als canvis”.

Charles R. Darwin, 1809.

Queda algun senyal de la història evolutiva?

The BeagelCharles R. Darwin

Queda algun senyal de la història evolutiva?

“No és la espècie més forta la que sobreviu, ni la més intel·ligent, sinó la que millor respon als canvis”.

Charles R. Darwin, 1809.

Processosecològics

Procés dinàmic al llarg de la història evolutiva…

- Dispersió- Interacció d’espècies- Caracarístiques biològiques- Gradients ambientals- Paisatge- Estabilitat de l’hàbitat- Heterogeneïtat de l’hàbitat- … Comunitats locals

Pool regional d’espècies

Queda algun senyal de la història evolutiva?

La conca Mediterrània és una de les 25 regions amb més diversitat del món (Myers, 2000).

La Mediterrània

La història geològica complexa probablement ha condribuït a crear una regió amb moltíssima diversitat: LA MEDITERRÀNEA

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Miocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

present

Orogènia alpina

85My 75My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Miocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Miocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Betic

Rif

8My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

6My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

5.3My

BeticRif

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Història geològica

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CEN

OZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Rif Ranges

FLYCHS

EXTERNAL ZONE

INTERNAL ZONE(Betic s.s.)

EXTERNAL ZONE

INTERNAL ZONE

Hesperic MassifHESPERIC

TRANSITIONAL

BETIC

RIF

Història geològica

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

A nivell de poblacióA nivell de comunitatRiquesa i composició

d’espèciesVariacions genètiques

dins d’una espècie

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Chimarra marginata (Trichoptera, Philopotamidae)

142 punts de mostreigrepartits en les 4 regions

Hesperic (H): 57 punts Transition (T): 17 punts Betic (B): 49 punts Rif (R): 19 punts

30 conques diferentsmostrejades de 20 a 1860 m

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Comunitat Població

Chimarra marginata Espècie paleàrtica distribuïda en trams mitjos i baixos9 punts de mostreig 32 cox1 ind.

Mostreig multihàbitat “kick” amb malla de 250-300μmCaptura de tricòpters durant 2 hores a tots els hàbitatsSeparació i indentificació de tots els tricòpters al laboratori

Espècies desconegudes??

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Les regions tenen punts i superfícies de mostreig diferentNúmero de conques per regió: H:8, T:1, B:4, R:2

S’ha seleccionat 3 punts de mostreig per conca i regió per comparar la riquesa d’espècies

16

2113

7

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Comunitat

ANÀLISIS de CORRESPONDÈNCIES

Pyrenees

Sierra Nevada

Talassamtane

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Diferències entre regions:Monte-Carlo: Obs=0.097p-values=0.001Diferències entre regions (X1)R²=0.56; p-values<0.001Diferències entre regions (X2)R²=0.34; p-values<0.001

Comunitat

ANÀLISIS de CORRESPONDÈNCIES

Pyrenees

Sierra Nevada

Talassamtane

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Espècies endèmiques Espècies de capçalera

Espècies d’àmplia distribució Espècies de tram mig i baix

Comunitat

ANÀLISIS de CORRESPONDÈNCIES

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Categories d’altitud1 >1500 m2 1000-1500 m3 500-1000 m4 250-500 m5 <250 m

Diferències antre altituds (X1)R²=-0.002; p-values=0.407

Diferències antre altituds (X2)R²=-0.44; p-values<<0.001

Comunitat

ANÀLISIS de CORRESPONDÈNCIES

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Aïlla

men

t eco

lògi

c (c

apça

lere

s)

Aïllament geològicEmpremta de la història evolutiva

Comunitat

Ecologia molecular i evolució

GENÈTICA DE POBLACIONSIndividus de la mateixa espècie

FILOGÈNIES I MACROEVOLUCIÓIndividus de diferent espècies,

especiació

Marcadors moleculars A

Extraccions d’ADN

Marcadors moleculars B

(i.e., cox 1)

(i.e., 28S, wg, ef1)

H6H14

H34

H44

H31

H41 H40

H19

H10

H51

H521-1

1-21-3

Chimarra marginata: 36 indvs., 23 haplotips cox1

Allopatry

Isolationby distance

Població

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Xarxa amb les connexions entre haplotips cox1

Diferències entre clades:Entre grups: Fct=0.503;p=0.001Entre pobl: Fst=0.791, p=0.001

Diferències entre regions:Entre grups: Fct=0.573;p=0.022Entre pobl: Fst=0.763, p<0.001

Chimarra marginata: 36 indvs., 23 haplotips cox1

Població

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

0.81-1.35My

0.6-1.05My

1.51-2.52My

Temps al ancestre comú més recent (TMRCA)Taxa de mutació: 0.9-1.5% per milions d’anys a artròpodes

Posterior al corredor terrestre Betic-Rif

16

2113

7

Sierra Nevada

Talass. Pyrenees

Aïllament geològicEmpremta històrica

Allopatry

Isolationby distance

Evidència de la història en les capçaleres

Diferències entre regions p-values=0.001

Altit

ud

Riquesa comparable entre regions

Evidències de la història evolutiva en l’actual diversitat d’insectes aquàtics

Població

Comunitat

Evidència de la història en trams migs i baixos

Evidències de l’ecologia i la història evolutiva en l’actual diversitat del gènere Hydropsyche

Hàbitat

Adaptació ecològica

Nínxol Ecològic

Característiques funcionals

Filtres a llarga escala (p.ex. Clima)

Comunitats locals

Pool regional d’espècies

Filtres a escala intermitja (p.ex. Conca)

Filtres a petita escala(p.ex. Velocitat de l’aigua)

Evidències de l’ecologia i la història evolutiva en l’actual diversitat del gènere Hydropsyche

Evidències de l’ecologia i la història evolutiva en l’actual diversitat del gènere Hydropsyche

(EPA, 1999)

Capçalera

Tram mig

Tram baix

Capçalera Tram mig Tram baix

Diàmetre forat malla

+

-

Genus Hydropsyche

Evidències de l’ecologia i la història evolutiva en l’actual diversitat del gènere Hydropsyche

Capçalera

Tram mig

Tram baix

Capçalera

Tram migTram baix

(Diferenciació del nínxol, Wilks’ = 0.299, df = 51.2, P < 0.0001)

DIFERENCIACIÓ DEL NÍNXOL ECOLÒGIC

Presència/absència d’Hydropsyche per un total de 712 individus en diferents estacions de l’any i 180 punts dins de 26 conques.Les dades ambientals per cada punt inclouen 19 descriptors.

21 espècies d’Hydropsyche

Evidències de l’ecologia i la història evolutiva en l’actual diversitat del gènere Hydropsyche

Iberian PlateTransitionalBeticRif

17 espècies descrites + 2 noves espècies s’han seqüenciat pels gens: 28S, 16S, EF-1α, cox1

Evidències de l’ecologia i la història evolutiva en l’actual diversitat del gènere Hydropsyche

Capçalera

Tram mig

Tram baix

Tram mig

Fons per projectes:Institucions on he treballat:

El meu grup de recerca:

AgraïmentsPrograma de recerca postdoctoral Beatriu de Pinós: