Mi tesis! Parte II: El descubrimiento

(English version below)

La primera parte está aquí!

A mi disposición tuve 88 individuos de M. thoracicus, 50 de M. peruvianus y 77 de M. occipitalis. El primer paso era el más sencillo, simplemente hacer las mediciones morfométricas con un vernier.

Como mencioné, mi proyecto se basaba en comparar morfologías craneales de lagartijas de distintas dietas, esperando encontrar diferencias entre especies insectívoras y la herbívora. Según lo que expliqué en la primera parte, una dieta herbívora requiere una cabeza más grande y poderosa. Las medidas que suelen estar relacionadas con una mayor fuerza de mordida son el ancho y el alto de la cabeza. Yo además medí el largo, esperando no encontrar diferencias en esta variable entre especies. Además medí el tamaño del cuerpo (largo hocico-cloaca).

Todas las mediciones las hice yo, probablemente no me sentiría tranquilo sabiendo que otra persona puede estar tomando en cuenta otros criterios para hacer las mediciones. De cualquier manera siempre es mejor que la misma persona realice este tipo de toma de datos. Cuando hube terminado esta fácil pero tediosa tarea llegaría el momento de jugar con los datos. Fue aquí donde encontré gratas sorpresas.

Lo que hice en un inicio, como jugando, fue tomar las medidas del largo de la cabeza y dividirlas por el ancho. Esto para cada individuo, de manera que obtuve lo que llamaría “índice de forma”. Un índice más alto indicaba una cabeza más angosta, un valor bajo indicaba una cabeza ancha. Por supuesto yo esperaba que M. thoracicus mostrara valores bajos para este índice. Calculé el índice y lo grafiqué en relación al tamaño corporal (SVL en la gráfica). Obtuve lo siguiente:

Cambio del índice de forma craneal (Largo/ancho) de las tres especies respecto al tamaño corporal (SVL).

Cambio del índice de forma craneal (Largo/ancho) de las tres especies respecto al tamaño corporal (SVL).

Mi primera reacción fue alegrarme debido a que M. thoracicus mostraba un índice menor de acuerdo a mis expectativas. Luego noté que M. thoracicus mostraba este bajo índice con más frecuencia en individuos más grandes, pero eso lo dejaré para después. Por ahora era bastante evidente una diferencia en la forma de cabeza entre especies.

Le mostré estos resultados preliminares a mi asesor y si bien no recuerdo su reacción exacta, recuerdo que en esa reunión me contó que había estado trabajando en un paper sobre la misma especie, donde había encontrado que este bicho atravesaba por un cambio ontogénico en su dieta, específicamente consumía exclusivamente insectos en su etapa juvenil y progresivamente incluía material vegetal en su dieta. Esto fue genial ya que sin tener conocimiento de esto mis resultados encajaban totalmente con este factor (había un cambio ontogénico en la dieta y eso se reflejaba también en un cambio ontogénico en la morfología!).

Hice unas comparaciones rápidas entre los índices de forma de juveniles y adultos de M. thoracicus. Hice una separación un poco tosca entre ambas etapas, al considerar 60 mm como límite entre juveniles y adultos Dixon y Wright 1975). Obtuve que, efectivamente, en promedio el índice de forma era menor (cabezas más gruesas) para los adultos (p= 0,008). Mientras escribo esto hice la misma comparación para M. peruvianus, tomando en cuenta 80 mm como límite entre juveniles y adultos (guiándome un poco de Dixon y Wright 1975) y no obtuve diferencias significativas (p= 0,299).

Ah! Me olvidaba. Solo he hablado del índice de forma considerando largo sobre ancho, pero si consideramos largo sobre alto encontraremos cualitativamente los mismos resultados.

¿Cómo cambia la forma?

 

Mientras seguía jugando con mis datos encontré algunos resultados interesantes. Simplemente grafiqué cómo se comportaban las tres dimensiones craneales (alto, ancho y largo) en relación al tamaño corporal. Encontré lo siguiente para las tres especies:

Evolución de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. thoracicus

Cambio de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. thoracicus

Evolución de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. peruvianus

Cambio de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. peruvianus

Evolución de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. occipitalis

Cambio de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. occipitalis

Para M. thoracicus vemos cómo las tres dimensiones aumentan a una misma tasa (primera de las 3 figuras, la pendiente es casi la misma), mientras que para M. peruvianus y M. occipitalis el largo (naranja) aumenta a una mayor tasa respecto del ancho y alto. Esto permite que las proporciones se mantengan en estas dos últimas especies, pero en el caso de M. thoracicus la proporción inicial varía conforme el tamaño corporal aumenta, dando pie al cambio ontogénico.

Además de estos análisis hice algunas regresiones y comparación de residuos y confirmé que M. thoracicus tenía cabezas más anchas y altas que las otras dos especies. Por supuesto que si excluía a los individuos juveniles, la diferencia entre estas variables serían aun mayor debido al cambio ontogénico.

Estos increíbles resultados conformaban la parte importante de mi tesis. Sin embargo se venía la parte más tediosa pero que le daría más sustento a mi trabajo.

Continuará…

Referencias:

  • Dixon, J. R., and Wright, J. W. (1975). A review of the lizards of the iguanid genus Tropidurus in Peru. Contr. Sci. Nat. Hist. Mus. Los Angeles Co. 271: 1–39.

My thesis! Part II: The discovery

You can find the first part here!

I had at my disposal 88 individuals of M. thoracicus, 50 of M. peruvianus and 77 of M. occipitalis. The first step was the easiest one, simply to make the morphological measurements with a caliper.

As I mentioned, my project was based on the comparison of cranial morphologies of lizards with different diets, expecting to find differences between the insectivore and the herbivore species. As I explained in the first part a herbivorous diet requires a big and powerful head. The measurements that tend to be related with a higher bite force are the width and the height of the head. I also measured the length, expecting not to find differences in this variable between species. Also, I measured the body size (SVL-Snout-vent length).

I did all the measurements, probably because I would not feel calm knowing that other person might be taking into account other criteria to perform the measurements. Anyways, it is always better if a single person makes this kind of data collection. When I finished this easy but tedious work it was time to play with the data. It was in this moment when I found some surprises.

What I did in the beginning was to take the measurements of the length of the head and divide them by the width, this for every individual. In this way I obtained what I called “shape index”. I higher index indicated a narrower head while a lower index indicated a wider head. Of course I expected M. thoracicus (the herbivore) to show low values for this index. I calculated the index and plotted it in relation to the body size (SVL). I got this:

Cambio del índice de forma craneal (Largo/ancho) de las tres especies respecto al tamaño corporal (SVL).

Change of the cranial shape index (length/width) of the three species respect to the body size (SVL).

I was glad to find this because M. thoracicus showed a lower index, as I was expecting. Then I noticed that M. thoracicus showed this low index more frequently in bigger individuals, but I will talk about this later. By now it was quite evident that there was a difference in the head shape between species.

I showed my advisor these initial results. I don’t remember his exact reaction but I remember that in that meeting he told me he had been working on a paper about the same species where he found that this lizard goes through an ontogenic change in its diet, consuming exclusively insects while being a juvenile and progressively including plant material in its diet while going into adulthood. This was great because without knowing this my results fitted perfectly with this factor (there was an ontogenic change in diet and this was reflected in an ontogenic change in morphology!).

I did some quick comparisons between shape indexes of M. thoracicus juveniles and adults. I performed a rough separation between both stages, considering 60 mm. as the limit between juveniles and adults (Dixon and Wright 1975). I found that in average the shape index was lower (wider heads) for adults (p=0,008). While I was writing this I did the same comparison for M. peruvianus, taking into account 80 mm. as a limit between juveniles and adults (following Dixon and Wright 1975) and I didn’t get significant differences (p=0,299).

Oh! I was missing something. I’ve only wrote about the shape index considering length and width, but if we consider length and height we will find the same results qualitatively speaking.

How does the shape changes?

 While I was still playing with the data I found some additional interesting results. I simply plotted how the three cranial dimensions (height, width and length) behave in relation to the body size. I found this for the three species:

Evolución de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. thoracicus

Change of the cranial dimensions respect to the body size (SVL) in M. thoracicus. Green: width, orange: length, red: height. 

Evolución de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. peruvianus

Change of the cranial dimensions respect to the body size (SVL) in M. peruvianus. Green: width, orange: length, red: height. 

Evolución de las dimensiones craneales respecto al tamaño corporal (SVL) en M. occipitalis

Change of the cranial dimensions respect to the body size (SVL) in M. occipitalis. Green: width, orange: length, red: height. 

For M. thoracicus we observe how the three dimensions increase in size at the same rate (the first of these 3 figures, the slope is the same), while for M. peruvianus and M. occipitalis the length (orange) increases at a higher rate compared to height and width. This allows the proportions to be maintained in this two latter species, but in the case of M. thoracicus the initial proportion varies as the body size increases, triggering the ontogenic change in the head shape.

Aside these analysis I made some regressions and comparison of residuals and confirmed that M. thoracicus have wider and higher heads when compared with the other two species. It is probable that if I had excluded juvenile individuals then the difference between these variables would have been even bigger because of the ontogenic change.

These amazing results were the important part of my thesis. However the most tedious and boring part, which also would give more support to my project, was next…

To be continued…

References:

  • Dixon, J. R., and Wright, J. W. (1975). A review of the lizards of the iguanid genus Tropidurus in Peru. Contr. Sci. Nat. Hist. Mus. Los Angeles Co. 271: 1–39.
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