Pregunta : ¿Cómo puedo construir una prueba para determinar si la frecuencia de alelos de "montaña" observada (Fig. 1) es significativamente menor en las montañas del centro al sur que la predicha (Fig. 2) por el modelo de selección ecológica ( ver más abajo para más detalles )?
Problema : Mi idea inicial era hacer una regresión de los residuos del modelo con respecto a la latitud:la longitud y la altitud (lo que hace que sólo la interacción entre la latitud y la longitud sea significativa). El problema es que los residuos (Fig. 3) pueden reflejar una variación no explicada por el modelo y/o que haya algo biológico, por ejemplo, que el alelo no haya tenido tiempo de extenderse hacia el sur hasta su potencial o que haya alguna barrera al flujo genético. Si se comparan las frecuencias alélicas de montaña observadas (Fig. 1) con las esperadas (Fig. 2), hay una diferencia evidente, especialmente en las montañas del centro y el sur de Suecia y Noruega. Acepto que el modelo puede no explicar toda la variación, pero ¿se me ocurre alguna prueba razonable para explorar la idea de que el alelo de montaña no ha alcanzado su potencial en las montañas del centro al sur?
Antecedentes : Tengo un marcador AFLP bialélico cuya distribución de frecuencia parece estar asociada a los hábitats de montaña (y latitud:longitud) frente a los de tierras bajas en la península escandinava (Fig. 1). El alelo de "montaña" está casi fijado en el norte, que es montañoso. El alelo de "tierras bajas" está casi ausente o fijado en el sur, que carece de montañas. A medida que uno se desplaza de norte a sur en las montañas, el alelo "montaña" se produce con menor frecuencia. Esta diferencia en la frecuencia del alelo de montaña de norte a sur puede deberse simplemente a la filogeografía o a procesos históricos, ya que la región fue colonizada tanto desde el norte como desde el sur. Por ejemplo, si el alelo "montaña" se origina en la población del norte, tal vez no haya tenido tiempo de expandirse completamente en la población del sur, suponiendo que no haya barreras al flujo genético (las poblaciones del norte y del sur son panmícticas para el ADNmt y 12 microsatélites).
Mi hipótesis de trabajo es que la frecuencia del alelo "montaña" es el resultado de la selección ecológica (la hipótesis nula es la selección neutral).
Para mi modelo de selección ecológica, he utilizado un modelo aditivo generalizado (GAM) con el alelo binomial frecuencia como variable de respuesta (129 sitios muestreados a lo largo de Fennoscandinavia con normalmente 10 a 20 individuos muestreados en cada sitio) y varias variables climáticas y de estación de crecimiento como variables de predicción. Los resultados del modelo son los siguientes (TMAX04-06 = temperatura máxima en abril-junio, Phen_NPPMN = productividad media de la vegetación en la estación de crecimiento, PET_HE_YR = evapotranspiración potencial anual, Dist_Coast = distancia a la costa):
Family: binomial
Link function: logit
Formula: Binomial_WW1 ~ s(TMAX_04) + s(TMAX_05) + s(TMAX_06) + s(Phen_NPPMN) +
s(PET_HE_YR) + s(Dist_Coast)
Parametric coefficients:
Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)
(Intercept) -0.74372 0.04736 -15.7 <2e-16 ***
---
Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1
Approximate significance of smooth terms:
edf Ref.df Chi.sq p-value
s(TMAX_04) 3.8100 4.812 25.729 9.43e-05 ***
s(TMAX_05) 0.8601 1.000 5.887 0.01526 *
s(TMAX_06) 0.8862 1.000 7.644 0.00569 **
s(Phen_NPPMN) 6.2177 7.375 39.028 3.16e-06 ***
s(PET_HE_YR) 3.1882 4.147 18.039 0.00145 **
s(Dist_Coast) 2.2882 2.857 9.725 0.01906 *
---
Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1
R-sq.(adj) = 0.909 Deviance explained = 89.7%
REML score = 326.73 Scale est. = 1 n = 129
Figura 1. Frecuencia alélica "de montaña" observada para el marcador AFLP bialélico. Las líneas de contorno son intervalos de frecuencia de 0,1, el sombreado de color es la altitud, siendo el azul el más bajo y el rojo el más alto.
Figura 2. Frecuencia alélica "de montaña" prevista para el marcador AFLP bialélico. Las líneas de contorno son intervalos de frecuencia de 0,1, el sombreado de color es la altitud, siendo el azul el más bajo y el rojo el más alto.
Figura 3. Residuos del modelo de selección ecológica (mediante GAM) desglosados por toda la zona de estudio (Fennoscandinavia) y por separado para Noruega, Suecia y Finlandia. Las líneas rojas discontinuas representan una zona de contacto secundaria entre las poblaciones del norte y del sur inferida a partir de otros marcadores AFLP y del análisis de isótopos estables de plumas cultivadas en sus zonas de invernada separadas en África. La fina línea negra punteada es el centro de la zona.
