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Selected AbstractsSusceptibility of Common and Rare Plant Species to the Genetic Consequences of Habitat FragmentationCONSERVATION BIOLOGY, Issue 3 2007OLIVIER HONNAY diversidad genética; endogamia; fragmentación de hábitat; sistema reproductivo; tamaño poblacional Abstract:,Small plant populations are more prone to extinction due to the loss of genetic variation through random genetic drift, increased selfing, and mating among related individuals. To date, most researchers dealing with genetic erosion in fragmented plant populations have focused on threatened or rare species. We raise the question whether common plant species are as susceptible to habitat fragmentation as rare species. We conducted a formal meta-analysis of habitat fragmentation studies that reported both population size and population genetic diversity. We estimated the overall weighted mean and variance of the correlation coefficients among four different measures of genetic diversity and plant population size. We then tested whether rarity, mating system, and plant longevity are potential moderators of the relationship between population size and genetic diversity. Mean gene diversity, percent polymorphic loci, and allelic richness across studies were positively and highly significantly correlated with population size, whereas no significant relationship was found between population size and the inbreeding coefficient. Genetic diversity of self-compatible species was less affected by decreasing population size than that of obligate outcrossing and self-compatible but mainly outcrossing species. Longevity did not affect the population genetic response to fragmentation. Our most important finding, however, was that common species were as, or more, susceptible to the population genetic consequences of habitat fragmentation than rare species, even when historically or naturally rare species were excluded from the analysis. These results are dramatic in that many more plant species than previously assumed may be vulnerable to genetic erosion and loss of genetic diversity as a result of ongoing fragmentation processes. This implies that many fragmented habitats have become unable to support plant populations that are large enough to maintain a mutation-drift balance and that occupied habitat fragments have become too isolated to allow sufficient gene flow to enable replenishment of lost alleles. Resumen:,Las poblaciones pequeñas de plantas son más propensas a la extinción debido a la pérdida de variación genética por medio de la deriva génica aleatoria, el incremento de autogamia y la reproducción entre individuos emparentados. A la fecha, la mayoría de los investigadores que trabajan con erosión genética en poblaciones fragmentadas de plantas se han enfocado en las especies amenazadas o raras. Cuestionamos si las especies de plantas comunes son tan susceptibles a la fragmentación del hábitat como las especies raras. Realizamos un meta análisis formal de estudios de fragmentación que reportaron tanto tamaño poblacional como diversidad genética. Estimamos la media general ponderada y la varianza de los coeficientes de correlación entre cuatro medidas de diversidad genética y de tamaño poblacional de las plantas. Posteriormente probamos si la rareza, el sistema reproductivo y la longevidad de la planta son moderadores potenciales de la relación entre el tamaño poblacional y la diversidad genética. La diversidad genética promedio, el porcentaje de loci polimórficos y la riqueza alélica en los estudios tuvieron una correlación positiva y altamente significativa con el tamaño poblacional, mientras que no encontramos relación significativa entre el tamaño poblacional y el coeficiente de endogamia. La diversidad genética de especies auto compatibles fue menos afectada por la reducción en el tamaño poblacional que la de especies exogámicas obligadas y especies auto compatibles, pero principalmente exogámicas. La longevidad no afectó la respuesta genética de la población a la fragmentación. Sin embargo, nuestro hallazgo más importante fue que las especies comunes fueron tan, o más, susceptibles a las consecuencias genéticas de la fragmentación del hábitat que las especies raras, aun cuando las especies histórica o naturalmente raras fueron excluidas del análisis. Estos resultados son dramáticos porque muchas especies más pueden ser vulnerables a la erosión genética y a la pérdida de diversidad genética como consecuencia de los procesos de fragmentación que lo se asumía previamente. Esto implica que muchos hábitats fragmentados han perdido la capacidad para soportar poblaciones de plantas lo suficientemente grandes para mantener un equilibrio mutación-deriva y que los fragmentos de hábitat ocupados están tan aislados que el flujo génico es insuficiente para permitir la reposición de alelos perdidos. [source] Introduction Strategies Put to the Test: Local Adaptation versus HeterosisCONSERVATION BIOLOGY, Issue 3 2004PHILIPPINE VERGEER exogamia; introducciones multi-fuente; introducciones uni-fuente; Succisa pratensis Abstract:,Plant biodiversity has declined seriously because of both habitat deterioration and habitat fragmentation. As a result, many species have been forced into small, fragmented, and isolated populations and are believed to suffer from higher extinction risks. Genetic reinforcement and the establishment of new populations are now widely used to prevent extinction. However, the genetic background of transplants may seriously affect the long-term success of these populations because increased genetic variation may reduce the risk of inbreeding or lead to better performance by restored heterozygosity levels (heterosis). Introduced transplants, however, may be poorly adapted to the new local conditions. We tested the initial success of alternative introduction strategies. We evaluated the potential for inbreeding, heterosis, and/or local adaptation after introduction of artificial populations of Succisa pratensis. We introduced individuals from local and distant artificial populations that were created from either small or large populations. We created the artificial populations with the same census population size but varying effective population sizes by adjusting the relatedness of individuals. We analyzed the demographic consequences of inbreeding, heterosis, and/or local adaptation of these artificial populations. Reduced performance after selfing was manifested by a reduction in seed production, seed weight, germination, and flowering percentage. Seed production, seed weight, flowering percentage, and number of flowerheads were negatively affected by small population size. Local adaptation increased biomass and flowering percentage for local individuals. Seed weight and seed production exhibited significant heterosis. Our results demonstrate that threatened populations can benefit from introduction and genetic reinforcement of individuals from related populations. Significant differences among the artificial populations for several measured performance components suggest that introduction or reinforcement is best achieved through material from a local population or, when unavailable, from several large populations. Resumen:,La biodiversidad de plantas ha declinado seriamente tanto por el deterioro como la fragmentación de hábitats. Como resultado, muchas especies han sido relegadas a poblaciones pequeñas, fragmentadas y aisladas cuyos riesgos de extinción se piensa que son mayores. El reforzamiento genético y el establecimiento de poblaciones nuevas se utilizan ampliamente en la actualidad para prevenir la extinción. Sin embargo, los antecedentes genéticos de transplantes pueden afectar seriamente el éxito de estas poblaciones a largo plazo debido a que el incremento en la variación genética puede reducir el riesgo de endogamia o puede conducir a un mejor rendimiento por lograr niveles de heterocigosidad restaurados (heterosis). No obstante, los trasplantes introducidos pueden adaptarse deficientemente a las nuevas condiciones locales. Probamos el éxito inicial de estrategias de introducción alternativas. Evaluamos el potencial de endogamia, heterosis y/o adaptación local después de la introducción de poblaciones artificiales de Succisa pratensis. Introdujimos individuos de poblaciones locales y de poblaciones artificiales distantes que fueron creadas a partir de poblaciones tanto pequeñas como grandes. Las poblaciones artificiales fueron creadas con el mismo tamaño poblacional censal pero variaron en tamaños poblacionales efectivos al ajustar la parentela de los individuos. Analizamos las consecuencias demográficas de la endogamia, heterosis y/o adaptación local de estas poblaciones artificiales. Después de la autofecundación se manifestó una reducción en el rendimiento por reducción en la producción y peso de semillas y en el porcentaje de germinación y floración. La producción y peso de semillas, el porcentaje de floración y el número de botones florales fueron afectados negativamente por el tamaño poblacional pequeño. La adaptación local incrementó la biomasa y el porcentaje de floración en individuos locales. El peso y producción de semillas mostró heterosis significativa. Nuestros resultados demuestran que las poblaciones amenazadas pueden beneficiarse de la introducción y del reforzamiento genético de individuos de poblaciones emparentadas. Las diferencias significativas entre las poblaciones artificiales en varios de los componentes de rendimiento medidos sugiere que la introducción o reforzamiento se logra mejor con material de una población local o, cuando no disponible, con material de varias poblaciones grandes. [source] Movements and foraging effort of Steller's Eiders and Harlequin Ducks wintering near Dutch Harbor, AlaskaJOURNAL OF FIELD ORNITHOLOGY, Issue 2 2007John A. Reed ABSTRACT We studied the movements and foraging effort of radio-marked Steller's Eiders (Polysticta stelleri) and Harlequin Ducks (Histrionicus histrionicus) to evaluate habitat quality in an area impacted by industrial activity near Dutch Harbor, Alaska. Foraging effort was relatively low, with Steller's Eiders foraging only 2.7 ± 0.6 (SE) hours per day and Harlequin Ducks 4.1 ± 0.5 hours per day. Low-foraging effort during periods of high-energetic demand generally suggests high food availability, and high food availability frequently corresponds with reductions in home range size. However, the winter ranges of Harlequin Ducks did not appear to be smaller than usual, with the mean range size in our study (5.5 ± 1.1 km2) similar to that reported by previous investigators. The mean size of the winter ranges of Steller's Eiders was similar (5.1 ± 1.3 km2), but no comparable estimates are available. Eutrophication of the waters near Dutch Harbor caused by seafood processing and municipal sewage effluent may have increased populations of the invertebrate prey of these sea ducks and contributed to their low-foraging effort. The threat of predation by Bald Eagles (Haliaeetus leucocephalus) that winter near Dutch Harbor may cause Steller's Eiders and Harlequin Ducks to move further offshore when not foraging, contributing to an increase in range sizes. Thus, the movement patterns and foraging behavior of these ducks likely represent a balance between the cost and benefits of wintering in a human-influenced environment. SINOPSIS Estudiamos los movimientos y esfuerzo de forrajeo de individuos de eidero (Polusticta stelleri) y el pato arlequín (Histrionicus histrionicus)(ambos con radiotransmisores) para evaluar la calidad del habitat en un área impactada por actividad industrial localizada en Dutch Harbor, Alaska. El esfuerzo de forrajeo (en horas/dia) fue bajo en el eidero con 2.7 ± 0.6 y en el arlequín 4.1 ± 0.5. Un bajo esfuerzo de forrajeo durante periodos de alta demanda energética por lo general sugieren una buena cantidad y calidad de alimentos. Alimentos en abundancia por lo general dan origen a una reducción en el ambiente ocupado (home range). Sin embargo, el ambiente ocupado del arlequín fue de 5.5 ± 1.1 km cuadrados, similar al informado en otros estudios, por lo que no parece haberse reducido. En el eidero el tamaño del área ocupada fue de 5.1 ± 1.3 km cuadrados y no hay otros estudios que nos permitieran hacer comparaciones. La eutroficación de las aguas en los alrededores de Dutch Harbor, causado por el procesamiento de pescado y las aguas usadas municipales, pueden haber incrementado los invertebrados de los cuales se alimentan ambas especies de aves estudiadas, y haber contrubuido al bajo esfuerzo de forrajeo observado en estas. El peligro de ser depredados por individuos de Haliaeetus leucocephalus, que pasan el invierno en el área de la bahía, puede haber sido el responsable del movimiento de las aves tierra adentro, cuando no se estaban alimentando, contribuyendo al tamaño del área ocupada por ambas especies. Por ende los movimientos y patrones de forrajeo de ambas especies probablemente no representa un balance entre el costo y los beneficios de pasar el invierno en un ambiente influenciado por la presencia de humanos. [source] Vertebrate Fruit Removal and Ant Seed Dispersal in the Neotropical Ginger Renealmia alpinia (Zingiberaceae),BIOTROPICA, Issue 2 2009Carlos García-Robledo ABSTRACT Plants frequently display fruit characteristics that support multiple seed-dispersal syndromes. These ambiguous characteristics may reflect the fact that seed dispersal is usually a complex process involving multiple dispersers. This is the case for the Neotropical ginger Renealmia alpinia (Zingiberaceae). It was originally suggested that the aromatic fruits of R. alpinia located at the base of the plant are adapted for terrestrial mammal seed dispersal. However, the dark-purple coloration of the fruits and bright orange aril surrounding the seeds suggest that birds may play a role in R. alpinia seed dispersal. At La Selva Biological Station, Costa Rica, we used camera traps to record vertebrate visits to infructescences of R. alpinia. Most visitors were toucans and aracaris (Ramphastidae). However fruits were also removed by terrestrial mammals (coatis and armadillos). In addition to vertebrate fruit removal, some of the fruits dehisce and the seeds that fall on the ground are dispersed by ants. Fruitfall traps showed that 77 percent of fruits are removed by vertebrates. However, 15 percent of fruits fall to the base of parent plants to be potentially dispersed by ants. Experiments using a laboratory ant colony showed that ants are effective seed dispersers of R. alpinia. Ant seed manipulation increased germination success and reduced time to germination. In conclusion, primary seed dispersal in the Neotropical ginger R. alpinia is mostly performed by birds, additionally ants are effective dispersers at short distances. Seed dispersal in R. alpinia is a complex process involving a diverse array of dispersal agents. RESUMEN Los frutos de algunas plantas presentan características que se ajustan a más de un síndrome de dispersión. Es posible que estas características ambiguas reflejen el hecho de que la dispersión de semillas es usualmente un proceso complejo que involucra múltiples organismos dispersores. Ese es el caso de la Zingiberaceae Neotropical Renealmia alpinia. Originalmente se sugirió que los frutos aromáticos y la posición basal de las infrutescencias de R. alpinia son adaptaciones para la dispersión por mamíferos terrestres. Sin embargo, el color morado oscuro del exocarpo y el color anaranjado de los arilos en los frutos maduros sugieren que las aves pueden jugar un papel importante en la dispersión de semillas de R. alpinia. En la estación Biológica La Selva, Costa Rica, usamos cámaras trampa para registrar las visitas por invertebrados a las infrutescencias de R. alpinia. La mayoría de las visitas fueron por tucanes y arasaríes (Ramphastidae). La dispersión de semillas en R. alpinia puede ser aún más compleja pues parte de los frutos maduros liberan semillas en la base de la planta, las cuales son dispersadas por hormigas. Trampas de frutos registraron 77% de los frutos removidos por vertebrados. Sin embargo las semillas de 15% de los frutos cayeron en el suelo para ser potencialmente dispersadas por hormigas. Experimentos en laboratorio demostraron que las hormigas son dispersores efectivos de R. alpinia. Semillas manipuladas por hormigas germinaron en mayor proporción y presentaron una reducción en el tiempo de germinación. En conclusión, los frutos de R. alpinia son principalmente dispersados por aves. Adicionalmente, las hormigas son eficaces dispersoras de semillas a cortas distancias. La dispersión de semillas en R. alpinia es un proceso complejo que involucra un diverso gremio de agentes dispersores. [source] | ||||||||||