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24 November 2023 Amazonian avian biogeography: Broadscale patterns, microevolutionary processes, and habitat-specific models revealed by multidisciplinary approaches
João Marcos Guimarães Capurucho, Lukas J. Musher, Alexander Lees, Marco A. Rego, Glaucia Del-Rio, Alexandre Aleixo, Vanessa E. Luzuriaga-Aveiga, Mateus Ferreira, Camila C. Ribas, Gregory Thom
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Abstract

Our understanding of Amazonian biogeography is quickly increasing, catalyzed by the growing use of genomic datasets, improved knowledge of species distributions, and the accumulation of new data on the geological and climatic history of the region. The high number of species in Amazonia and their intricate patterns of geographic distribution triggered the development of many diversification hypotheses that shaped historical biogeography as a discipline. Here, we present a historical overview of avian biogeographic studies in Amazonia, their recent advances, outstanding questions, and future directions. We focus on how new approaches have led to novel understandings of the distribution patterns and diversification processes that underpin avian diversity. We show how genomic tools are being used to establish new hypotheses about the drivers of diversification and highlight the importance of recent studies of birds in previously overlooked environments, such as floodplains and open vegetation enclaves. We emphasize the importance of gene flow, species traits, and habitat affinities in studying diversification processes to fully acknowledge the complexity of Amazonian ecosystems and their history. We then discuss the current gaps in Amazonian taxonomic and biogeographic knowledge, with a focus on the issues that we believe hinder our understanding of the field. Amazonia has been facing increasing levels of forest loss due to agricultural expansion, infrastructure development, mining, climate change, and illegal activities catalyzed by weak governance. To halt biodiversity loss, it is crucial to increase our knowledge of the natural history and biogeography of Amazonian species. We suggest increasing incentives for research and training at institutions based in the region, as well as the establishment of partnerships with governments, local communities, NGOs, and international institutions to bring diverse communities together to address crucial questions.

LAY SUMMARY

  • Amazonia is a natural laboratory for ornithological research and has played a central role in our understanding of how species originate.

  • Biogeographic studies have been vital in efforts to describe patterns of species richness.

  • Recent studies have greatly expanded our knowledge of the effects of landscape dynamics on speciation processes.

  • Genomic datasets improved knowledge of species evolution, and the accumulation of new information on the geological and climatic history of the region is considerably changing our view on how Amazonian biodiversity was formed.

  • In this review, we present a historical overview of avian biogeographic studies in Amazonia, describe recent advances, address outstanding questions, and explore exciting new directions and future approaches.

Nosso entendimento sobre biogeografia amazônica tem crescido rapidamente, catalisado pelo aumento no uso de dados genômicos, melhor conhecimento sobre a distribuição das espécies e acumulação de novos dados sobre a história climática e geológica da região. O elevado número de espécies na Amazônia e os intricados padrões de distribuição geográfica estimularam o desenvolvimento de várias hipóteses de diversificação que moldaram a biogeografia histórica como disciplina. Neste trabalho, nós apresentamos uma visão geral dos estudos sobre a biogeografia de aves na Amazônia, seus avanços recentes, questões pendentes e direcionamentos futuros. Nós focamos em como novas abordagens melhoraram o entendimento sobre os padrões de distribuição e os processos de diversificação que ancoram a diversidade de aves. Mostramos como ferramentas genômicas estão sendo utilizadas para desenvolver novas hipóteses sobre as origens da diversidade e destacamos a importância de estudos recentes sobre aves em ambientes antes negligenciados, como as planícies alagáveis e enclaves de vegetação aberta. Nós enfatizamos a importância do fluxo gênico, traços específicos e afinidades com habitats no estudo de processos de diversificação para reconhecer a complexidade dos ecossistemas amazônicos e sua história. Discutimos então as lacunas no conhecimento taxonômico e biogeográfico na Amazônia, com foco nos problemas que acreditamos serem relevantes para disciplina. A Amazônia tem sofrido constante perda de sua cobertura florestal devido à expansão da agricultura, desenvolvimento de infraestrutura, mineração, alterações climáticas e atividades ilegais. Para frear a perda de biodiversidade é crucial melhorar nosso conhecimento sobre a história natural e biogeografia de espécies amazônicas. Nós sugerimos mais incentivos para pesquisa e treinamento nas instituições baseadas na região amazônica, assim como a construção de parcerias entre governos, comunidades locais, ONGs e instituições internacionais para unir estas comunidades diversas no enfrentamento de questões cruciais.

João Marcos Guimarães Capurucho, Lukas J. Musher, Alexander Lees, Marco A. Rego, Glaucia Del-Rio, Alexandre Aleixo, Vanessa E. Luzuriaga-Aveiga, Mateus Ferreira, Camila C. Ribas, and Gregory Thom "Amazonian avian biogeography: Broadscale patterns, microevolutionary processes, and habitat-specific models revealed by multidisciplinary approaches," Ornithology 141(1), 1-17, (24 November 2023). https://doi.org/10.1093/ornithology/ukad051
Received: 11 April 2023; Accepted: 30 September 2023; Published: 24 November 2023
KEYWORDS
Amazonia
Amazônia
Aves
biogeografia histórica
birds
distribuição de espécies
diversificação de espécies
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