Estimación filogenética de tasas biogeográficas dependientes de la diversidad mediante aprendizaje profundo

Área de la Ciencia:

• Ecología
• Biología Evolutiva
• Biogeografía

Sus antecedentes:

• La teoría ecológica sugiere que la riqueza local de especies impacta las tasas de especiación, extinción y dispersión.
• Una alta densidad de especies puede conducir a una capacidad de carga para la riqueza local de especies debido al aumento de la competencia y la extinción.

Objetivo del estudio:

• Introducir DDGeoSSE, un modelo filogenético de diversificación que incorpora efectos dependientes de la diversidad en las tasas biogeográficas.
• Probar escenarios de diversificación alternativos, incluidas interacciones de especies positivas, negativas y neutras.
• Investigar el papel de la riqueza local de especies en la configuración de la dinámica de diversificación.

Principales métodos:

• Se desarrolló un modelo filogenético de diversificación totalmente generativo y basado en eventos (DDGeoSSE).
• Se derivaron las propiedades matemáticas y estadísticas del modelo, incluida la capacidad de carga en equilibrio.
• Se empleó el aprendizaje profundo con phyddle para la inferencia de parámetros y la selección del modelo debido a funciones de verosimilitud complejas.

Principales resultados:

• Se validaron las predicciones de capacidad de carga del modelo mediante simulación.
• Se aplicó DDGeoSSE a lagartos Anolis del Caribe y plantas Viburnum de bosques nubosos.
• Se encontró evidencia significativa de que la riqueza local de especies influye en la dinámica de diversificación en ambos clados estudiados.

Conclusiones:

• La riqueza local de especies es un factor significativo en la configuración de la diversificación de los clados.
• El modelo DDGeoSSE proporciona un marco robusto para estudiar la especiación y la extinción dependientes de la diversidad.
• El aprendizaje profundo facilita el análisis de modelos filogenéticos de diversificación complejos.