Regressão geograficamente ponderada como um movimento generalizado para detectar barreiras ao fluxo gênico

Barreiras ao fluxo gênico desempenham um papel importante na estruturação de populações, especialmente em paisagens modificadas pelo homem, e vários métodos foram propostos para detectar tais barreiras. No entanto, a maioria das aplicações desses métodos requer um número relativamente grande de indivíduos ou populações distribuídos no espaço, conectados por vértices das redes Delaunay ou Gabriel. Aqui, mostramos, usando dados simulados e empíricos, uma nova aplicação de regressão geograficamente ponderada (GWR) para detectar essas barreiras, modelando a variação genética como uma função linear “local” das coordenadas geográficas (latitude e longitude). Na GWR, as estatísticas de regressão padrão, como R (2) e declives, são estimadas para cada unidade de amostragem e, portanto, são mapeadas. Espera-se então picos nessas estatísticas locais perto das barreiras, se houver descontinuidades genéticas, capturando uma maior taxa de diferenciação populacional entre as populações vizinhas. Simulações de isolamento por distância em uma treliça deformada longitudinalmente revelaram que declives locais mais altos da GWR coincidem com a barreira detectada pelo algoritmo de Monmonier. Mesmo com um efeito relativamente pequeno da barreira, o poder da GWR local na detecção das barreiras leste-oeste era superior a 95%. Também analisamos dados empíricos da diferenciação genética entre populações de árvores de Dipteryx alata e Eugenia dysenterica do Cerrado Brasileiro. A GWR foi aplicada à coordenada principal da matriz FST em pares, com base em locais de microssatélites. Em dados simulados e empíricos, os resultados da GWR foram consistentes com as descontinuidades detectadas pelo algoritmo de Monmonier, bem como com explicações anteriores para os padrões espaciais de diferenciação genética para as duas espécies. Nossas análises revelam como essa nova aplicação do GWR pode ser vista como um Wombling generalizado em um espaço contínuo e é uma abordagem útil para detectar barreiras e descontinuidades no fluxo gênico.