Insect herbivory, plant defense, and early Cenozoic climate change

Insect damage on fossil leaves from the Central Rocky Mountains, United States, documents the response of herbivores to changing regional climates and vegetation during the late Paleocene (humid, warm temperate to subtropical, predominantly deciduous), early Eocene (humid subtropical, mixed deciduous and evergreen), and middle Eocene (seasonally dry, subtropical, mixed deciduous and thick-leaved evergreen). During all three time periods, greater herbivory occurred on taxa considered to have short rather than long leaf life spans, consistent with studies in living forests that demonstrate the insect resistance of long-lived, thick leaves. Variance in herbivory frequency and diversity was highest during the middle Eocene, indicating the increased representation of two distinct herbivory syndromes: one for taxa with deciduous, palatable foliage, and the other for hosts with evergreen, thick-textured, small leaves characterized by elevated insect resistance. Leaf galling, which is negatively correlated with moisture today, apparently increased during the middle Eocene, whereas leaf mining decreased.

Ancient single origin for Malagasy primates.

We report new evidence that bears decisively on a long-standing controversy in primate systematics. DNA sequence data for the complete cytochrome b gene, combined with an expanded morphological data set, confirm the results of a previous study and again indicate that all extant Malagasy lemurs originated from a single common ancestor. These results, as well as those from other genetic studies, call for a revision of primate classifications in which the dwarf and mouse lemurs are placed within the Afro-Asian lorisiforms. The phylogenetic results, in agreement with paleocontinental data, indicate an African origin for the common ancestor of lemurs and lorises (the Strepsirrhini). The molecular data further suggest the surprising conclusion that lemurs began evolving independently by the early Eocene at the latest. This indicates that the Malagasy primate lineage is more ancient than generally thought and places the split between the two strepsirrhine lineages well before the appearance of known Eocene fossil primates. We conclude that primate origins were marked by rapid speciation and diversification sometime before the late Paleocene.

On the origin of the order Artiodactyla.

The first known members of the order Artiodactyla appeared suddenly throughout the Holarctic region at the beginning of the Eocene. They are characterized by distinctive cursorial skeletal specializations. Owing to their abrupt appearance and the lack of transitional forms, the origin of the order is problematic. Descent from a "condylarth," specifically the arctocyonid Chriacus, has been suggested based on dental resemblances, but until now postcranial anatomy seemed to preclude close relationship between Arctocyonidae and Artiodactyla. A middle Paleocene specimen of a small arctocyonid (?Chriacus) reported here is much more similar to the oldest artiodactyl, Diacodexis, in the derived condition of the hindlimb, reviving the possibility that Artiodactyla evolved from an arctocyonid.

Diversificação de espécies e da morfologia em serpentes da família Viperidae: padrões e processos

A diversidade de espécies e fenotípica pode variar consideravelmente entre grupos taxonômicos e ao longo do tempo em uma mesma linhagem. O estudo de tais variações tornou-se um dos principais objetivos da biologia evolutiva fornecendo informações importantes a respeito dos possíveis mecanismos que regulam a biodiversidade. Dessa forma, o objetivo geral da presente tese foi investigar os padrões da diversificação de espécies e da morfologia em um grupo cosmopolita de serpentes, a família Viperidae, e os potenciais processos subjacentes. Primeiramente, (1) reconstruímos as relações filogenéticas e estimamos os tempos de divergência entre as linhagens da família Viperidae utilizando uma abordagem Bayesiana. (2) Aplicando um método recentemente desenvolvido (BAMM), exploramos como as taxas de especiação e extinção variaram ao longo da radiação do grupo inferindo os possíveis processos reguladores. Por fim, (3) analisamos se a evolução do tamanho do corpo e as taxas de especiação variam nos diferentes habitats ocupados pelos viperídeos (terrestres vs arborícola). Nesta tese geramos a filogenia molecular de viperídeos mais completa até o momento utilizando sequências para 11 genes mitocondriais e nucleares abrangendo 79% das espécies viventes (264 terminais) e todos com exceção de um gênero. De maneira geral, foi possível obter relações filogenéticas robustas para o grupo com a maioria dos gêneros sendo monofilética. Os tempos de divergência obtidos indicam que os viperídeos começaram a diversificar em meados do Paleoceno tardio/meio do Eoceno inferindo idades um pouco mais tardias que o encontrado em estudos anteriores. Durante a radiação do grupo, um aumento nas taxas de especiação parece ter ocorrido durante a diversificação dos crotalíneos (pit vipers) em decorrência não só da evolução das fossetas loreais mas também como resultado de mudanças geológicas e climáticas na Ásia e da invasão do novo mundo. Após este rápido aumento inicial, as taxas de especiação desaceleraram em direção ao presente. Por fim, os resultados aqui apresentados indicam que apesar dos habitats arborícolas limitarem a evolução morfológica nos viperídeos, a evolução da arborealidade parece não afetar as taxas de especiação que permanecem similares entre linhagens arborícolas e terrestres. Isto sugere dois cenários: (1) a especiação acontece de forma independente das mudanças morfológicas nos viperídeos; ou (2) o isolamento geográfico seria um mecanismo importante na diversificação de linhagens arborícolas contrabalançando decréscimos nas oportunidades de especiação possivelmente relacionados às pressões seletivas impostas pelo ambiente arborícola. A presente tese contribui para entendermos mais sobre como evoluíram os viperídeos ao longo dos seus ∼50 milhões de anos. Além de propor cenários e hipóteses a serem futuramente explorados com os viperídeos, elaboramos uma discussão ampla e conceitual a respeito dos possíveis mecanismos por trás da diversificação de espécies e da morfologia que poderiam também ser contemplados para outros grupos de organismos. Portanto, a presente tese contribui não só para entendermos os mecanismos que geram e mantém a diversidade de serpentes, mas também para enriquecer a discussão dos mecanismos que geram e mantém a biodiversidade como um todo