Gabriel Henrique Marroig Zambonato.

FAPESP-RCUK

Modularity in Biology refers to the pattern of connections among elements: genes, proteins, morphological traits. This pattern emerges whenever a high connectivity between some elements in the system exists, forming modules, and at the same time those same elements are more loosely connected to other elements that compose other modules. Many types of modules have been recognized in Biology, such as: a) functional, composed of characters that work together to perform a function, b) development, which correspond to parts of an embryo that are relatively autonomous with respect to the developing pattern and differentiation, or an independent signaling cascade, c) variation modules, composed of characters that vary together and are relatively independent of other sets of characters. One way to study the modularity of organisms is to investigate the pattern of genetic covariances and correlations between their characters, because traits with common function or development tend to form relatively independent groups of variation among themselves, or modules. If modular organization exists in a organism, the expectation would be a pattern of high correlations between traits within the modules and low correlations between traits in different modules. Studying the modularity, or the morphological integration of organisms, is fundamental to understanding the evolution of complex features, as the modular structure influences the multivariate evolution: the relationship between the inherited patterns of modular covariation and patterns of selection may, for example, restrict or facilitate certain evolutionary paths for a population. In this project we aim to analyze the patterns of modularity and its evolutionary consequences for the phenotypic evolution in mammals in a comparative way, explicitly incorporating the phylogeny of the groups. Those Phylogenies will be obtained in the literature for some groups and others will be produced within the scope of the project itself.

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Projeto de 2 anos aprovado pela FAPESP

A evolução de morfologias complexas (como o crânio dos mamíferos por exemplo) assim como a diversificação (especiação) na América do Sul são temas centrais, interrelacionados e ao mesmo tempo mal compreendidos, na biologia evolutiva. O estudo da variação, seja ela fenotípica ou genética, dentro e entre populações e espécies é crucial para forma como dividimos e ordenamos (sistemática) a diversidade da vida assim como para o entendimento de como esta diversidade surge e é mantida. Consequentemente, este tipo de abordagem tem implicações para áreas que vão desde a conservação da natureza até a genética quantitativa e a evolução. Este projeto aborda no sentido mais amplo a diversificação dos mamíferos sul americanos, diversificação aqui se referindo tanto a evolução de morfologias complexas (basicamente o crânio) como a especiação, particularmente em três grupos: primatas, roedores e marsupiais. Para entender a diversificação dos mamíferos será utilizada uma abordagem que combina estudos de sistemática, biogeografia, genética quantitativa e morfometria. São objetivos específicos deste projeto:

1) Estudar a evolução e a integração morfológica em diversos taxa de mamíferos Neotropicais, em particular primatas, roedores e marsupiais.
2) Comparar entre os taxa as matrizes de variância/covariância e de correlação fenotípicas P (na maioria dos casos) e genéticas G (para alguns poucos taxa com coleções de esqueleto de genealogia conhecidas).
3) Estudar padrões de variação geográfica e diferenciação intra e interespecíficas neste grupos.
4) Explorar as consequências taxonômicas dos estudos acima.
5) Utilizar o arcabouço da genética quantitativa para interpretar os resultados dos objetivos prévios, em particular entender as forças evolutivas responsáveis pela diversificação morfológica e taxonômica.
6) Utilizar os resultados dos objetivos acima para discutir a biogeografia e a sistemática dos mamíferos sul americanos.