Pregunta : ¿Cómo puedo construir una prueba para determinar si la frecuencia observada de "montaña" -alele (Fig. 1) es significativamente menor en las montañas del centro al sur de lo previsto (Fig. 2) por el modelo de selección ecológica ( ver más abajo para más detalles )?
Problema : Mi pensamiento inicial fue hacer una regresión de los residuos del modelo contra la latitud: longitud y altitud (lo que da como resultado que la interacción entre la latitud y la longitud sea tan significativa). El problema es que los residuos (Fig. 3) pueden reflejar variaciones no explicadas por el modelo y / o que esto es algo biológico, por ejemplo, el alelo no ha tenido tiempo de extenderse hacia el sur a su potencial o hay alguna barrera para el flujo de genes. Si compara las frecuencias de alelos de montaña observadas (Fig. 1) versus esperadas (Fig. 2), existe una diferencia obvia, especialmente en las montañas del centro al sur de Suecia y Noruega. Acepto que el modelo puede no explicar toda la variación, pero ¿puedo hacer una 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 bieélico cuya distribución de frecuencia parece estar asociada con hábitats de montaña (y latitud: longitud) versus hábitats de tierras bajas en la península escandinava (Fig. 1). La "montaña" -allele está casi fija en el norte, que es montañosa. Está casi ausente o arreglado para el "valle de las tierras bajas" en el sur, que carece de montañas. A medida que uno se mueve de norte a sur en las montañas, la "montaña" -llele ocurre con menor frecuencia. Esta diferencia en la frecuencia de la "montaña" de norte a sur puede deberse simplemente a filogeografía o procesos históricos, ya que la región fue colonizada tanto por el norte como por el sur. Por ejemplo, si el alelo de montaña se origina en la población del norte, tal vez no haya tenido tiempo de expandirse completamente en la población del sur,
Mi hipótesis de trabajo es que la frecuencia completa de "montaña" es el resultado de una selección ecológica (la hipótesis nula es una selección neutral).
Para mi modelo de selección ecológica, he utilizado un modelo aditivo generalizado (GAM) con la frecuencia del alelo binomial como variable de respuesta (129 sitios muestreados en Fennoscandinavia con típicamente de 10 a 20 individuos muestreados en cada sitio) y varias variables climáticas y de estación de crecimiento como Las variables predictoras. 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 observada de "montaña" para el marcador AFLP bi-alélico. Líneas de contorno de 0.1 intervalos de frecuencia, el sombreado de color es altitud con azules para los más bajos y rojos para los más altos.
Figura 2. Frecuencia predicha de "montaña" para el marcador AFLP bi-alélico. Líneas de contorno de 0.1 intervalos de frecuencia, el sombreado de color es altitud con azules para los más bajos y rojos para los más altos.
Figura 3. Residuos del modelo de selección ecológica (utilizando GAM) desglosados por toda el área de estudio (Fennoscandinavia) y por separado para Noruega, Suecia y Finlandia. Las líneas discontinuas rojas representan una zona de contacto secundaria entre las poblaciones del norte y del sur inferidas de otros marcadores AFLP y el análisis de isótopos estables de plumas cultivadas en sus áreas de invernada separadas en África. La delgada línea punteada negra es el centro de la zona.