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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.38.2022.tde-13052022-111842
Document
Author
Full name
José Eduardo Serrano Villavicencio
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Percequillo, Alexandre Reis (President)
Casali, Daniel de Melo
Garbino, Guilherme Siniciato Terra
Nascimento, Fabio Oliveira do
Prado, Joyce Rodrigues do
Title in English
Ecomorphological comparison of Alouatta, Callicebus, and Cebus species inhabiting the Amazonian and Atlantic Forests 
Keywords in English
Alouatta
Amazônia
Atlantic Forests
Callicebus
Cebus
Ecomorfologia
Abstract in English
Morphological diversity is the result of a complex process that involves phylogenetic and ecological interactions, being the relative importance of each one of these factors dynamic and variable throughout the evolutionary process. Identifying patterns of morphological diversification and understanding its causes and effects are fundamental steps for studies of speciation, evolution and macroecology. In this scenario, I used three neotropical primate genera belonging to different evolutive radiations, Alouatta (Atelidae), Cebus (Cebidae), and Callicebus (Pitheciidae), as a model to explore the morphological evolution of this group of mammals. The main objective of this work was to reveal the patterns of morphological diversification present in these genera of primates widely distributed in the American continent, and to relate them through an integrated approach, with ecological and phylogenetic factors. For this purpose, I evaluated the material of these three genera held at the Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil. In total, I digitized 758 adult skulls of Alouatta (284), Callicebus (188), and Cebus (286) in dorsal, frontal, and lateral views. I obtained the phylogenetic information from online databases and by requesting directly to the authors of the most recent systematic reviews. I extracted 19 bioclimatic variables for each locality using the Raster package in R. I generated the morpho-geometric data by digitizing cranial landmarks in three different views, dorsal (12), frontal (12), and lateral (17). Finally, to calculate the correlation among climatic and geographical variables I performed a Two Separate Blocks Partial Least Square (PLS) Analysis on size and shape. My main results regarding size pointed out that: (1) Amazonian species of Alouatta and Cebus are bigger than their conspecifics from the Atlantic Forest, the opposite case of Callicebus; (2) there is a significant phylogenetic signal on cranial size of Callicebus; (3) Callicebus is the least sexually dimorphic genus among the three genera; (4) the allometric effect in Callicebus, percentage of size explaining shape, is negligible; (5) differently from Alouatta and Cebus, the PLS showed a significant correlation between size and climatic and geographical only in the case of Callicebus. In regards of shape, the most relevant results were: (1) allometry influenced significantly shape in Alouatta and Cebus, not in Callicebus; (2) Although the RV coefficient showed a lower total correlation between blocks of the PLS in Callicebus than in Alouatta and Cebus, its correlation is still iv significant. In view of these results, I can assure that, although being sintopic in most of their distributions, climatic and geographical have influenced directly but differently these three genera. In most cases, Alouatta and Cebus have responded similarly to the influence of abiotic variables what might suggest a similar process of diversification, taking advance of the processes of expansion and contraction of the Amazonia and the Atlantic Forest to colonize new ecoregions, contrastingly to Callicebus for which a series of vicariant events have been proposed as mainly path of diversification.
Title in Portuguese
Comparação ecomorfológica das espécies de Alouatta, Callicebus e Cebus habitando as florestas Amazônica e Atlântica
Keywords in Portuguese
Alouatta
Amazônia
Callicebus
Cebus
Ecomorfologia
Floresta Atlântica
Abstract in Portuguese
A diversidade morfológica é resultado de um processo complexo que envolve interações filogenéticas e ecológicas, sendo a importância relativa de cada um desses fatores dinâmica e variável ao longo do processo evolutivo. Identificando padrões de diversificação morfológica e compreendendo suas causas e efeitos são passos fundamentais para estudos de especiação, evolução e macroecologia. Nesse cenário, utilizei três gêneros de primatas neotropicais pertencentes a três radiações evolutivas diferentes, Alouatta (Atelidae), Cebus (Cebidae) e Callicebus (Pitheciidae), como modelo para explorar a evolução morfológica desse grupo de mamíferos. O objetivo principal foi revelar os padrões da diversidade morfológica presente nesses gêneros de primatas amplamente distribuídos no continente americano, e relacioná-los através de uma abordagem integrada, com fatores ecológicos e filogenéticos. Para tanto, avaliei o material desses três gêneros mantido no Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil. No total, digitalizei 758 crânios de adultos de Alouatta (284), Callicebus (188) e Cebus (286) em vistas dorsal, frontal e lateral. Obtive as informações filogenéticas de bases de dados online e solicitando diretamente aos autores das revisões sistemáticas mais recentes. Eu extraí 19 variáveis bioclimáticas para cada localidade utilizando o pacote Raster no R. Gerei os dados morfogeométricos digitalizando pontos de referência cranianos em três vistas diferentes, dorsal (12), frontal (12) e lateral (17). Finalmente, para calcular a correlação entre variáveis climáticas e geográficas, realizei Análise de Mínimos Quadrados Parciais de Dois Blocos Separados (PLS) em tamanho e forma. Meus resultados principais em relação ao tamanho apontaram que: (1) as espécies amazônicas de Alouatta e Cebus são maiores que seus coespecíficos da Mata Atlântica, o contrário de Callicebus; (2) há um sinal filogenético significativo no tamanho craniano de Callicebus; (3) Callicebus é o gênero menos sexualmente dimórfico entre os três gêneros; (4) o efeito alométrico em Callicebus, porcentagem do tamanho explicando a forma, é insignificante; (5) diferentemente de Alouatta e Cebus, o PLS apresentou correlação significativa entre tamanho e clima e geografia apenas no caso de Callicebus. Em relação à forma, os resultados mais relevantes foram: (1) a alometria influenciou significativamente a forma em Alouatta e Cebus, não em Callicebus; (2) Embora o coeficiente RV tenha apresentado uma correlação total menor entre os blocos do PLS em Callicebus do que em ii Alouatta e Cebus, sua correlação ainda é significativa. Diante desses resultados, posso assegurar que, embora sejam sintópicos na maioria de suas distribuições, o clima e a geografia influenciaram diretamente, mas de forma diferente, esses três gêneros. Na maioria dos casos, Alouatta e Cebus responderam de forma semelhante à influência de variáveis abióticas o que pode sugerir um processo semelhante de diversificação, levando adiante os processos de expansão e contração da Amazônia e da Mata Atlântica para colonizar novas ecorregiões, contrastando com Callicebus para qual uma série de eventos vicariantes têm sido propostos como principal caminho de diversificação.
 
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Release Date
2024-05-09
Publishing Date
2022-05-23
 
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