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Enregistrement W3215945891 · doi:10.7939/r3-jaw6-3x94

From species to genes: ecological and evolutionary mechanisms structuring diversity in space and time

2021· article· en· W3215945891 sur OpenAlexaboutno aff
Zachary G. MacDonald

Notice bibliographique

RevueUniversity of Alberta Library · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineAgricultural and Biological Sciences
ThématiqueInvertebrate Taxonomy and Ecology
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésStructuringEcologyDiversity (politics)Ecosystem diversitySpace (punctuation)BiologyEvolutionary biologyBiodiversityGeographyComputer scienceSociologyBusiness

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

My Ph.D. thesis addresses three foundational questions in conservation biology: i) what is biodiversity and how is it best measured? ii) how does variation in habitat configuration, habitat composition, and environmental conditions affect emergent patterns of species diversity? and iii) how do these same factors relate to genomic variation within single species? Our analyses of temporal patterns of butterfly species diversity resolved that negative relationships between species richness (total number of species) and species evenness (relative abundances of species) may compromise the efficacy of many diversity indices. As environmental conditions become more favorable, richness often increases while evenness decreases, meaning indices that conflate these two components of diversity (e.g., information entropies) show little change through time. Based on these findings, we outline analytical recommendations for citizen-science and long-term monitoring programmes.Building on this work, we established a series of research projects that utilized lake islands as a naturally fragmented landscape for investigating effects of habitat configuration and composition on the diversity of butterflies and vascular plants. Overall, species richness was generally unrelated to degree of fragmentation, supporting stochastic assembly of species consistent with the sample-area effect. However, by developing a novel modelling framework that addresses abundances and occurrences of individual species, we were able to resolve that, after controlling for the sample-area effect, variation in island area and isolation disproportionately affect smaller, less-mobile butterfly species. Importantly, these analyses clearly demonstrate how emergent patterns of species richness can obscure important, species-specific responses to fragmentation. Our findings question previous, richness-based support for the recently proposed and widely debated habitat amount hypothesis, which posits that conservation efforts should focus solely on preserving the maximum amount of habitat irrespective of its degree of fragmentation. Additionally, we carried out a series of experimental releases of butterflies in the lake-island matrix. Tracking movements of released individuals suggested there is significant disparity in species’ ability to navigate fragmented landscapes and that visual senses play a primary role in habitat detection.The last section of my thesis addresses gene flow and climate-associated genomic variation within Dod’s Old World swallowtail butterfly, Papilio machaon dodi, throughout its Canadian range. Using a combination of genomic analyses and habitat suitability models, we identified two distinct evolutionary lineages (north vs south) that are genetically and ecologically divergent, maintained by local adaptation to climatic conditions. Based on climate change projections, we predicted that the northern lineage is likely to be extirpated and displaced by the southern lineage within 50 years. After controlling for climate-associated genetic variation, configurations of suitable habitat were unrelated to genetic connectivity within P. m. dodi. This result challenges a foundational method in ecology: the use of habitat suitability models to infer patterns of connectivity between isolated populations when genetic data are unavailable.The combination of these thesis projects demonstrates clear utility for integrating biogeography, landscape ecology, and population genomics to address cumulative effects of habitat fragmentation, habitat loss, and climate change on the ecology and evolution of species. Much of my thesis work suggests that an autecological approach, addressing responses of individual species to geographic and environmental factors, may be most sensible from a theoretical perspective and most effective from a conservation perspective. However, continued work and consilience among biogeography, landscape ecology, and population genomics are required to resolve whether generalizations across taxa are viable and applicable to conservation practice.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,003
Communication savante0,0030,003
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,143
Écart entre enseignants0,131 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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