Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Dias, Nathália Caldeira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-23022026-182651/
Resumo: Taxas de especiação (ou originação) e extinção são as principais descritoras da dinâmica de diversificação de qualquer linhagem, e nos informam da velocidade com a qual espécies são adicionadas ou subtraídas de um clado superior. Por décadas, cientistas observaram que essas taxas parecem estar correlacionadas para diferentes grupos de organismos, sugerindo que diversos fatores ecológicos, como estabilidade populacional, especialização, complexidade comportamental, tamanho populacional, capacidade de dispersão e fragmentação de hábitat, estejam influenciando esse padrão. Essa correlação ficou conhecida como a terceira lei da paleobiologia ou regra de Stanley, porém, apesar de sua relevância, foi baseada em poucos pontos amostrais e testada apenas para níveis acima de espécie, que podem não refletir os verdadeiros mecanismos que influenciam as taxas de especiação e a extinção no nível de espécie. Além disso, para clados extintos, e em menor grau para aqueles próximos da extinção, a correlação entre taxas médias de especiação e extinção é matematicamente esperada, o que denota a necessidade de analisar as diferentes fases da diversificação que podem estar presentes na trajetória de um clado - a saber, expansão de diversidade, equilíbrio e declínio. Neste trabalho, utilizamos 18 conjuntos de dados, compostos por 12 famílias de Carnivora na América do Norte e na Eurásia, no nível de espécie, para inferir taxas de especiação, extinção, diversificação e preservação através de uma abordagem Bayesiana implementada no programa PyRate. Dividimos, então, as trajetórias de diversificação nas fases acima mencionadas e avaliamos a associação entre taxas médias de especiação e extinção considerando: a totalidade da diversificação das linhagens, sem dividir as trajetórias em fases; dentro de cada janela, sem dividir os dados; e depois agrupando os dados em continentes e status (famílias extintas e viventes). Nossos dados seguiram o padrão encontrado em trabalhos anteriores quando analisados sem divisão por fases; no entanto, quando divididos, a correlação é significativa apenas durante a fase de equilíbrio, não importa como os dados são agrupados. Isso reforça a necessidade de avaliar a correlação em janelas temporais que representem diferentes fases da diversificação e sugere que as taxas de especiação e extinção talvez não sejam afetadas simultaneamente pelos mesmos mecanismos subjacentes durante as diferentes fases da diversificação.
id USP_519727ec4da38003bf926aa45dd7eb98
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-23022026-182651
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatísticaAnother brick in the law: evaluating the biological and statistical aspects of the third law of paleobiologyCarnivoraCarnivoraDiversificaçãoDiversificationEspeciaçãoExtinçãoExtinctionMacroevoluçãoMacroevolutionSpeciationTaxas de especiação (ou originação) e extinção são as principais descritoras da dinâmica de diversificação de qualquer linhagem, e nos informam da velocidade com a qual espécies são adicionadas ou subtraídas de um clado superior. Por décadas, cientistas observaram que essas taxas parecem estar correlacionadas para diferentes grupos de organismos, sugerindo que diversos fatores ecológicos, como estabilidade populacional, especialização, complexidade comportamental, tamanho populacional, capacidade de dispersão e fragmentação de hábitat, estejam influenciando esse padrão. Essa correlação ficou conhecida como a terceira lei da paleobiologia ou regra de Stanley, porém, apesar de sua relevância, foi baseada em poucos pontos amostrais e testada apenas para níveis acima de espécie, que podem não refletir os verdadeiros mecanismos que influenciam as taxas de especiação e a extinção no nível de espécie. Além disso, para clados extintos, e em menor grau para aqueles próximos da extinção, a correlação entre taxas médias de especiação e extinção é matematicamente esperada, o que denota a necessidade de analisar as diferentes fases da diversificação que podem estar presentes na trajetória de um clado - a saber, expansão de diversidade, equilíbrio e declínio. Neste trabalho, utilizamos 18 conjuntos de dados, compostos por 12 famílias de Carnivora na América do Norte e na Eurásia, no nível de espécie, para inferir taxas de especiação, extinção, diversificação e preservação através de uma abordagem Bayesiana implementada no programa PyRate. Dividimos, então, as trajetórias de diversificação nas fases acima mencionadas e avaliamos a associação entre taxas médias de especiação e extinção considerando: a totalidade da diversificação das linhagens, sem dividir as trajetórias em fases; dentro de cada janela, sem dividir os dados; e depois agrupando os dados em continentes e status (famílias extintas e viventes). Nossos dados seguiram o padrão encontrado em trabalhos anteriores quando analisados sem divisão por fases; no entanto, quando divididos, a correlação é significativa apenas durante a fase de equilíbrio, não importa como os dados são agrupados. Isso reforça a necessidade de avaliar a correlação em janelas temporais que representem diferentes fases da diversificação e sugere que as taxas de especiação e extinção talvez não sejam afetadas simultaneamente pelos mesmos mecanismos subjacentes durante as diferentes fases da diversificação.Speciation (or origination) and extinction rates are the ultimate descriptors of any lineages diversification dynamic, informing us of how fast species are being added or subtracted from a higher clade. For decades, scientists have been observing that those rates seem to be correlated for different groups of organisms, suggesting that many ecological factors, such as population stability, niche breadth, behavioral complexity, population size, dispersal ability, and habitat fragmentation, might underlie this pattern. This correlation became known as the third law of paleobiology, or Stanleys rule, but despite its relevance, it was based on few datapoints and tested only at supraspecific levels, which may not reflect the actual mechanisms that might influence speciation and extinction rates at the species level. Concurrently, for extinct clades, and to lesser degree, those that are close to extinction, the correlation between mean speciation and extinction rates is mathematically expected, which urges for a closer look at the different diversification phases that might be present in a lineages diversification trajectory - namely, diversity expansion, equilibrium, and decline. In this work, we utilized 18 datasets comprised of 12 Carnivora families in North America and Eurasia, at the species level, to infer speciation, extinction, diversification, and preservation rates using a Bayesian framework implemented in the program PyRate. We then split their diversification trajectories into the aforementioned phases and evaluated the association between average speciation and extinction rates using a non-parametric correlation (Kendall). This association was inferred considering the whole diversification timeframe of lineages without dividing their trajectories into different time windows, within each window either without splitting the data or grouping it by continent and status (extinct vs. extant). Our data mirrored the pattern found by previous works when analyzed without dividing it by time windows; however, when dividing it, we found that the correlation is only significant during the equilibrium phase, no matter how we group the data. This reinforces the need to examine the correlation in time windows that represent different diversification phases and suggests that speciation and extinction rates may not be simultaneously affected by the same underlying mechanisms during different diversification phases.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPorto, Lucas Marafina VieiraQuental, Tiago BosisioDias, Nathália Caldeira2025-12-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-23022026-182651/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-24T16:12:02Zoai:teses.usp.br:tde-23022026-182651Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-24T16:12:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
Another brick in the law: evaluating the biological and statistical aspects of the third law of paleobiology
title Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
spellingShingle Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
Dias, Nathália Caldeira
Carnivora
Carnivora
Diversificação
Diversification
Especiação
Extinção
Extinction
Macroevolução
Macroevolution
Speciation
title_short Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
title_full Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
title_fullStr Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
title_full_unstemmed Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
title_sort Repensando a terceira lei da paleobiologia: uma avaliação biológica e estatística
author Dias, Nathália Caldeira
author_facet Dias, Nathália Caldeira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Porto, Lucas Marafina Vieira
Quental, Tiago Bosisio
dc.contributor.author.fl_str_mv Dias, Nathália Caldeira
dc.subject.por.fl_str_mv Carnivora
Carnivora
Diversificação
Diversification
Especiação
Extinção
Extinction
Macroevolução
Macroevolution
Speciation
topic Carnivora
Carnivora
Diversificação
Diversification
Especiação
Extinção
Extinction
Macroevolução
Macroevolution
Speciation
description Taxas de especiação (ou originação) e extinção são as principais descritoras da dinâmica de diversificação de qualquer linhagem, e nos informam da velocidade com a qual espécies são adicionadas ou subtraídas de um clado superior. Por décadas, cientistas observaram que essas taxas parecem estar correlacionadas para diferentes grupos de organismos, sugerindo que diversos fatores ecológicos, como estabilidade populacional, especialização, complexidade comportamental, tamanho populacional, capacidade de dispersão e fragmentação de hábitat, estejam influenciando esse padrão. Essa correlação ficou conhecida como a terceira lei da paleobiologia ou regra de Stanley, porém, apesar de sua relevância, foi baseada em poucos pontos amostrais e testada apenas para níveis acima de espécie, que podem não refletir os verdadeiros mecanismos que influenciam as taxas de especiação e a extinção no nível de espécie. Além disso, para clados extintos, e em menor grau para aqueles próximos da extinção, a correlação entre taxas médias de especiação e extinção é matematicamente esperada, o que denota a necessidade de analisar as diferentes fases da diversificação que podem estar presentes na trajetória de um clado - a saber, expansão de diversidade, equilíbrio e declínio. Neste trabalho, utilizamos 18 conjuntos de dados, compostos por 12 famílias de Carnivora na América do Norte e na Eurásia, no nível de espécie, para inferir taxas de especiação, extinção, diversificação e preservação através de uma abordagem Bayesiana implementada no programa PyRate. Dividimos, então, as trajetórias de diversificação nas fases acima mencionadas e avaliamos a associação entre taxas médias de especiação e extinção considerando: a totalidade da diversificação das linhagens, sem dividir as trajetórias em fases; dentro de cada janela, sem dividir os dados; e depois agrupando os dados em continentes e status (famílias extintas e viventes). Nossos dados seguiram o padrão encontrado em trabalhos anteriores quando analisados sem divisão por fases; no entanto, quando divididos, a correlação é significativa apenas durante a fase de equilíbrio, não importa como os dados são agrupados. Isso reforça a necessidade de avaliar a correlação em janelas temporais que representem diferentes fases da diversificação e sugere que as taxas de especiação e extinção talvez não sejam afetadas simultaneamente pelos mesmos mecanismos subjacentes durante as diferentes fases da diversificação.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-12-02
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-23022026-182651/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-23022026-182651/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1865492433498800128