Contrasting the realized and fundamental niche of the arboreal walking performance of neotropical rodents

Abstract

Abstract Evaluation of the fundamental niche under controlled conditions can provide relevant information about physiological, evolutionary, and ecological aspects of an organism, without the influence of external factors. We investigated how allometric, phylogenetic, and adaptive components contribute to arboreal walking performance by 7 sigmodontine rodents of the Brazilian savanna (Cerrado). We captured the rodents in the field and evaluated their performances by measuring stride length, stride frequency, and velocity on 5 horizontal supports: flat board and cylindrical plastic tubes with diameters of 5.0, 3.5, 2.5, and 2.0cm. Arboreal rodents exhibited higher velocities than terrestrial species by increasing stride frequency and decreasing stride length on supports with smaller diameters. However, terrestrial species decreased both stride frequency and stride length or tended to maintain stride length and vary stride frequency. Our results reveal a strong association between realized arboreal walking performances (as inferred by proportion of arboreal captures) and stride length and frequency. However, performance metrics were weakly related to body mass and exhibited no phylogenetic effects. Our results are consistent with the hypothesis that dynamically stable arboreal walking is facilitated by increased velocity. Arboreal walking performance is likely related to ecological factors rather than phylogenetic constraints. A avaliação do nicho fundamental por meio de condições controladas pode fornecer informações relevantes sobre aspectos fisiológicos, evolutivos e ecológicos de diferentes organismos, excluindo a influência de fatores externos. Considerando tal abordagem, nós investigamos como componentes alométricos, filogenéticos e adaptativos podem contribuir para a habilidade de locomoção arborícola em sete espécies de roedores sigmodontíneos do Cerrado. Os roedores foram capturados no campo e tiveram suas performances avaliadas por meio de medidas de tamanho de passos, frequência de passos e velocidade em cinco suportes horizontais distintos: tábua, e tubos cilíndricos de plástico com diâmetros de 5,0, 3,5, 2,5 e 2,0cm. Nossos resultados revelaram que roedores arborícolas apresentaram maiores velocidades em comparação com roedores mais terrestres. Adicionalmente, as espécies arborícolas mantiveram ou aumentaram a velocidade em suportes com menores diâmetros, enquanto que os roedores terrestres tenderam a reduzir a velocidade. Para as espécies arborícolas, tais velocidades foram obtidas por meio do aumento da frequência de passos e diminuição do tamanho dos passos. Entretanto, espécies primariamente terrestres diminuíram tanto a frequência quanto o tamanho dos passos, ou tenderam a manter a o tamanho de passos e variar a frequência de passos. Nossos resultados revelaram uma forte associação entre capturas acima do solo e o tamanho e frequência de passos. Contudo, tais aspectos da habilidade de locomoção tiveram fraca relação com a massa corporal e não tiveram relação com a filogenia das espécies analisadas. Nossos resultados corroboram a hipótese de que roedores necessitam aumentar velocidade como forma de manter a locomoção arborícola dinamicamente estável. Entretanto, a habilidade de locomoção é provavelmente mais relacionada com fatores ecológicos do que com restrições filogenéticas.