Comunicación química y visual en el género Liolaemus (Iguania, Liolaemidae), evaluación morfo-funcional

Abstract

La comunicación es un proceso importante para los seres vivos, donde se comparten, emiten y reciben diferentes tipos de señales. El ambiente, interactúa con estas señales generando diferentes presiones selectivas sobre la recepción y percepción de las mismas. Así también, este afecta la morfología de los órganos encargados de recibir y emitir estas señales, conduciendo a la evolución de los sistemas de comunicación. El objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento, la morfología de los órganos (receptores y emisores) y su relación con el ambiente, tomando como objeto de estudio a diferentes especies de lagartos del género Liolaemus. Más precisamente, abordar la relación entre la comunicación química y visual, como así también la evolución de estos sistemas sensoriales. Para ello, primero se realizaron experimentos, evaluando la respuesta comportamental asociada con el uso de ambos tipos de comunicación. Segundo, se integró y relacionó el comportamiento químico y visual, en relación con el tamaño de los órganos receptores de ambas modalidades. Finalmente, se estudiaron por un lado, la relación entre sí, de los receptores y emisores morfológicos y por el otro, la relación de éstos con el ambiente. Los resultados mostraron que las especies con mayor número de poros precloacales, presentaron mayor discriminación y respuesta hacia los rastros químicos. Con respecto a lo visual, las especies con menor número de poros, respondieron con más estímulos visuales (mayor número de cabeceos y otros despliegues), que las especies con mayor número de poros. Así también, el comportamiento de exploración química se relacionó positivamente con el volumen del hocico y negativamente con el número de poros precloacales. En lo visual, los despliegues visuales, no mostraron relación con el tamaño de los ojos. Finalmente, el volumen del hocico y la superficie del ojo, mostraron una relación positiva entre sí, sugiriendo una acción sinérgica entre ambas modalidades. Los análisis de señal filogenética mostraron por una parte, que los caracteres morfológicos tienen una señal filogenética baja y se ajustaron a un modelo evolutivo de selección estabilizadora. Por otra parte, el número de poros precloacales en los machos mostró una señal filogenética alta y se ajustó a un modelo evolutivo de selección por azar. Las variables ambientales a su vez, presentaron relación con la morfología de los órganos implicados en ambos tipos de comunicación. En conclusión, existe un correlato entre la morfología asociada y el sistema de comunicación, utilizado en Liolaemus. El sentido químico y el visual actuarían de forma sinérgica. Los emisores y receptores morfológicos, están relacionados con el ambiente; sugiriendo que este, está involucrado con el uso de ambas modalidades de comunicación. Sin embargo, los poros precloacales en los machos parecen seguir un patrón filogenético, no así en las hembras. La evolución de los sistemas de comunicación en Liolaemus muestra ser compleja, este trabajo constituye una primera aproximación para comprender la comunicación en Liolaemidae,considerando la forma, función y ecología de las especies en un contexto comparativo.

Communication is an important aspect in the life of organisms, where are shared, emitted and received different kinds of signals. The environment also interacts with these signals producing selective forces on the reception and perception of them. Thus, the environment affects both the morphology of receptor and emitter organs, leading to the evolution of the communication systems. The main goal of this thesis is to study the behaviour, morphology of the receiver and emitter organs and their relationship with the environment. We considered different species of Liolaemus lizards as our object of study. Here, we propose to study the relationship between chemical and visual communication and therefore, the evolution of these sensorial systems. For this, we firstly made experimental studies, testing the behavioural responses associated with the chemical and visual communication. Second, we integrated and related the chemical and visual behaviours in relation to the size of both receptor organs. Third, we study on one hand the relationship between both morphological emitter and receiver and on the other hand, their relationship with the environmental. The results showed that those species with a higher number of precloacal pores presented a high chemical discrimination of chemical scents. In the visual responses, we observed that those species with a lower number of precloacal pores responded with higher visual displays (higher head bobs and displays) than those with a higher number of precloacal pores. Moreover, the number of tongue flicks is positively related to the snout volume and negatively to the number of precloacal pores.The visual displays did not show any relationship with the eye ́s surface. Finally, we found that the snout volume and eye ́s surface, both show a strong positive relationship and the number of precloacal pores was positively correlated with the snout volume and eye ́s surface. The phylogenetic signal analyses show that most of the morphological characters have a low phylogenetic signal, with exception of the number precloacal pores of males. The evolutionary analysis shows that our data was better fitted under stabilized selection, with exception to male ́s precloacal pores that showed the best fit to Brownian motion. The environmental variables also affected the morphology of chemical and visual communication organs. In conclusion, there is a correlation between the morphology and the predominant communication systems used in Liolaemus with different precloacal pores combinations.In Liolaemus it is possible a synergy or co-evolution between chemical and visual modalities.Some environmental characteristics appear to be positively related to the use of chemical and visual modalities.The evolution of morphological traits appears to be related to adaption; however, the amount and presence of precloacal pores in males show strong phylogenetic signal.The evolution of communication systems in Liolaemus genus shows to be complex, being related to environmental, phylogenetic, morphological and sexual factors. This study constitutes the first step to study the communication in Liolaemidae lizards, considering the form, function and ecology of these species in a comparative framework.