RESUMO
The relationship between form and function is thought to play an integral role in structuring broad-scale patterns of morphological evolution and resource utilization. In ecomorphological studies, mechanical performance is widely understood to constrain the evolution of form and function. However, the relationship between form, function, and resource utilization is less clear. Additionally, seasonal fluctuations in resource availability may further complicate patterns of resource use. How organisms cope with these complexities, and the effect of these factors on broadscale patterns of morphological evolution is also poorly understood. Here we use three-dimensional geometric morphometrics, biomechanics, stable isotope analysis, and gut-content analysis to study trophic evolution in a clade of riverine-adapted electric fishes from a region with high seasonal variability; the Amazon River. We find significant and phylogenetically structured relationships among measures of trophic ecology and skull shape. We also recover a significant relationship between the mechanical advantage of the mandible and trophic position, where species feeding at higher trophic levels have narrower jaws with lower mechanical advantages, and species feeding at lower trophic levels have deeper jaws with higher mechanical advantages. Our results indicate that selection is driving the evolution of mandible shape and performance toward specialization on different trophic ecologies.
Ecomorfologia de Peixes Elétricos Neotropicais: Uma Abordagem Integrativa para Testar as Relações Entre Forma, Função, e Ecologia Trófica Acredita-se que a relação entre forma e função desempenhe um papel integral na estruturação de padrões de larga-escala de evolução morfológica e utilização de recursos. Em estudos ecomorfológicos, se é amplamente atribuído ao desempenho mecânico a restrição da evolução da forma e da função. Em estudos de sistemas complexos, como mandíbulas de peixes, a ideia de que a morfologia está relacionada ao desempenho é frequentemente estabelecida, mas sua relação com a utilização de recursos é menos clara. Aqui, nós usamos morfometria geométrica tridimensional, biomecânica, análise de isótopos estáveis e análise de conteúdo intestinal para estudar a evolução trófica em um clado de peixes elétricos adaptados a rios, da região da bacia Amazônica. Encontramos relações significativas e estruturadas filogeneticamente entre medidas de ecologia trófica e forma do crânio. Também recuperamos uma relação significativa entre a vantagem mecânica da mandíbula e posição trófica, onde as espécies que se alimentam em níveis tróficos superiores têm mandíbulas mais estreitas com menores vantagens mecânicas, e as espécies que se alimentam em níveis tróficos inferiores têm mandíbulas mais profundas com maiores vantagens mecânicas. Nossos resultados indicam que a seleção está conduzindo a evolução da forma e desempenho da mandíbula para a especialização em diferentes ecologias tróficas. Translated to Portuguese by J.P. Fontenelle (jp.fontenelle@mail.utoronto.ca).
