Behavioral changes, ecological niches and adaptive diversification in pigeons and doves

Abstract

L'extraordinària diversitat de l'ecologia, morfologia, comportament, i la riquesa d'espècies en tot l'arbre de la vida ha interessat els investigadors des de fa molt de temps. No obstant, entendre com i per què els llinatges es diversifiquen en el seu fenotip i en nombre d’espècies segueix sent un repte important en biología evolutiva. La diversificació evolutiva és un procés complex, influit per múltiples factors de diferent naturalesa. L'objectiu d'aquesta tesi és obtenir una visió integrada dels mecanismes que han portat a la diversitat biològica actual del grup dels coloms (ordre Columbiformes) mitjançant la incorporació d'un factor clau que ha estat àmpliament ignorat en els estudis evolutius: el paper del comportament dels animals. L'objectiu fonamental de la tesi és mostrar com els canvis en el comportament poden donar forma a l'evolució permetent als individus modificar la forma en què interactuen amb el seu entorn -el seu nínxol ecològic-. Aquests canvis poden modificar la forma de les pressions de selección que afecten les poblacions animals, afavorint d'aquesta manera la selecció divergent que pot promoure la diversificació adaptativa. La tesi aborda quatre objectius principals: el primer és descriure la influència dels canvis de comportament en la diversificació d'adaptació d'un llinatge (Capítol II). En segon lloc, mostrar com la integració d'aquests canvis de comportament amb els factors geogràfics i ecològics ens proporciona una millor comprensió d'aquest procés (capítol III). En tercer lloc, descric un nou mètode implementat per millorar l’estudi de les diferències que poden existir en els nínxols ecològics dels individus i les poblacions, cosa que és nescessària per poder vincular els canvis de comportament amb canvis evolutius (capítol IV). Finalment, utilitzo una aproximació experimental utilitzant coloms roquers (Columba livia) com a organisme model per tal d’entendre l'origen de la variació ecològica existent dins de les poblacions. Aquest treball se centra en el paper de la competència entre individus i l’experiència prèvia en lús dels recursos com a principals motors de la diferenciació de nínxols entre els individus dins d’una població (capítol V).

The extraordinary diversity of ecology, morphology, behavior, and species richness across the tree of life has long interested researchers. Understanding why and how lineages diversify in phenotype and species numbers remains, however, a major challenge in evolutionary biology because evolutionary diversification is a complex process influenced by a number of factors of diverse nature. The aim to this thesis is to obtain an integrated picture of the mechanisms that have led to the current biological diversity of pigeons and doves (order Columbiformes) by incorporating a crucial factor that has largely been neglected in evolutionary studies: the role of behavior. The general goal of the thesis is to show how changes in behavior can shape evolution by allowing individuals to modify the way they interact with their environment -their ecological niche. Such changes can modify the way selective pressures affect populations, thus favoring divergent selection that can promote adaptive diversification. The thesis addresses four main goals: the first is to describe the influence of behavioral changes in the adaptive diversification of a lineage (Chapter II). Second, I aim to show how the integration of such behavioral changes with geographical and ecological factors provides us with a better understanding of this process (Chapter III). Third, I describe a new method implemented to better study differences among the ecological niches of individuals and populations, which is necessary to link behavioural and evolutionary changes (Chapter IV). Finally, I use an experimental approach in feral pigeons (Columba livia) to understand the origin of existing ecological variation within populations, focusing on the role of increased competition and previous experience as main drivers of niche differentiation among individuals (Chapter V).