Publicado

2018-05-01

Potential species richness of frogs and diurnal butterflies in three biogeographical units from northeastern Colombia: conservation Implications

Riqueza potencial de las especies de ranas y mariposas diurnas en tres unidades biogeográficas del nororiente de Colombia: implicaciones para la conservación

DOI:

https://doi.org/10.15446/abc.v23n2.65300

Palabras clave:

biogeography, biological diversity, conservation, high Andean species, species distribution models. (en)
biogeografía, conservación, diversidad biológica, especies altoandinas, modelo de distribución de especies. (es)

Autores/as

  • Aldemar A. Acevedo Pontificia Universidad Católica de Chile
  • Orlando Armesto Sanguino Programa de Doctorado en Ciencias Biológicas, Laboratorio de Biología Evolutiva, Pontificia Universidad Católica de Chile, Avenida Libertador Bernardo O’Higgins 340, Santiago, Chile
  • Camilo Andrés Olarte Quiñónez Grupo de Investigación en Ecología y Biogeografía, Universidad de Pamplona, Barrio El Buque, Km 1, Vía a Bucaramanga, Pamplona, Colombia
  • Liliana Solano Grupo de Biología Evolutiva, Universidad de Sucre, Sincelejo, Colombia
  • Mónica María Albornoz Espinel Grupo de Investigación en Ecología y Biogeografía, Universidad de Pamplona, Barrio El Buque, Km 1, Vía a Bucaramanga, Pamplona, Colombia
  • James Alexis Cabrera Universidad del Tolima, Facultad de Ciencias Básicas, Programa de biología, Ibagué, Colombia
  • Diego Armando Carrero Sarmiento Grupo de Investigación en Ecología y Biogeografía, Universidad de Pamplona, Barrio El Buque, Km 1, Vía a Bucaramanga, Pamplona, Colombia

We present an estimation of the potential species richness of frogs, and diurnal butterflies distributed in the departments of Norte de Santander and Santander, Colombia, and analyze the implications for conservation of such high Andean species. From June 2012 to May 2016, we sampled across the Almorzadero, Santurbán and Tamá biogeographical units to gather presence data of 7 anuran species and 29 butterflies species from the superfamily Papilionoidea. We modeled the potential distribution of each species, converted every model to binary, and the sum up of unique species per cell allowed to estimate the model of potential richness, generating the total number of species for every 1 km2 cell. Every model was validated against field data, vegetation cover, and altitude. Our results suggest the existence of species’ concentration zones, specifically in the places of convergence between biogeographical units; it was evident the high levels of data deficiency in some places. Finally, it was clear the importance of these zones as a continuum of biogeographic conditions to maintain the biological diversity.

Presentamos una estimación de la riqueza potencial y las implicaciones para la conservación de especies altoandinas de anuros y de mariposas diurnas, distribuidas en los departamentos de Norte de Santander y Santander. Durante junio de 2012 y mayo de 2016 se realizaron muestreos de campo en las unidades biogeográficas de Almorzadero, Santurbán y Tamá, para registrar los datos de presencia de siete especies de anfibios del orden Anura y 29 de mariposas de la superfamilia Papilionoidea. Realizamos modelamientos de la distribución potencial de cada especie, convertimos cada modelo en binario, y la suma de especies únicas por celda permitió estimar el modelo de riqueza potencial, obteniendo el número total de especies por cada celda de 1 km2; a su vez, los modelos fueron superpuestos sobre información de campo, cobertura vegetal y altitudinal. Nuestros resultados sugieren que existen zonas concretas de concentración de especies en las zonas de convergencia entre las unidades biogeográficas, así como zonas con vacíos de información. Resaltamos la importancia de estas zonas como un continuo de condiciones biogeográficas para mantener la diversidad.

Referencias

Acevedo AA, Armesto O, Franco R, Silva K, Gallardo A. Gastrotheca helenae. Catálogo de Anfibios y Reptiles de Colombia. 2014;2(1):11-15.

Acevedo AA, Silva KL, Franco R, Lizcano DJ. Distribución, historia natural y conservación de una rana marsupial poco conocida, Gastrotheca helenae (Anura: Hemiphractidae), en el Parque Natural Nacional Tamá. Bol Cien Mus His Nat. 2011;15:68-74.

Acevedo AA, Franco R, Carrero D. Diversity of Andean amphibians of the Tamá National Natural Park in Colombia: a survey for the presence of Batrachochytrium dendrobatidis. Anim Biodivers Conserv. 2016a;39(1):1-10.

Acevedo AA, Martínez M, Armesto O, Solano L, Silva K, Lizcano D. Detection of Batrachochytrium dendrobatidis in Amphibians from Northeastern Colombia. Herpetol Rev. 2016b;47(2):220-226.

Acosta AR. 2017. Lista de los Anfibios de Colombia. Referencia en línea V.05.2015.0. Available in: http://www.batrachia.com. Cited: 20 Mar 2017.

Albornoz-Espinel MM, Caceres C, Acevedo AA. Protected areas assessment for the conservation of

threatened amphibians in the Cordillera Oriental of Colombia. Herpetology Notes. 2017;10:685-696.

Alcock J. Leks and hilltopping in insects. Ann Mag Nat His. 1987;21:319-328. Doi:10.1080/00222938700771041

AmphibiaWeb. 2018. AmphibiaWeb: Information on amphibian biology and conservation. Available in: https://amphibiaweb.org. Cited: 22 Apr 2018.

Andrade-C. MG, Amat G. Estudio regional de las mariposas altoandinas en la cordillera Oriental de Colombia. In: Andrade-C. MG, Amat G, Fernández F, editors. Insectos de Colombia. Bogotá D.C.: Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; 1996. p. 149-180.

Andrade-C. MG. Estado del conocimiento de la biodiversidad en Colombia y sus amenazas. Consideraciones para fortalecer la interacción ciencia-política. Rev Acad Colomb Cienc Exactas Fis Nat. 2011;35(137):491-507.

Andrade-C. MG, Henao E, Triviño P. Técnicas y Procesamiento para la Recolección, Preservación y Montaje de Mariposas en Estudios de Biodiversidad y Conservación (Lepidoptera: Hesperioidea-Papilionoidea). Rev Acad Colomb Cienc Exactas Fis Nat. 2013;37(144):311-325. Doi:10.18257/raccefyn.12

Armenteras D, Gast F, Villareal H. Andean forest fragmentation and the representativeness of protected natural areas in the eastern Andes, Colombia. Biol Conserv. 2003;113:245-256. Doi:10.1016/S0006-3207(02)00359-2

Armesto LO, Señaris JC. Anuros del norte de los Andes: riqueza de especies y estado de conservación. Pap. Avulsos Zool. 2017;57: 491-526. Doi:10.11606/0031-1049.2017.57.39

Bernal MH, Lynch JD. Review and analysis of altitudinal distribution of the Andean anurans in Colombia. Zootaxa. 2008;1826:1-25. Doi:10.11646/zootaxa.1826.1.1

Brown JL. SDMtoolbox: a python‐based GIS toolkit for landscape genetic, biogeographic and species distribution model analyses. Methods Ecol Evol. 2014;5:694-700. Doi:10.1111/2041-210X.12200

Carrero D, Sanchez LR, Tobar-López D. Diversidad y distribución de mariposas diurnas en un gradiente altitudinal en la región nor-oriental Andina de Colombia. Bol Cient Mus His Nat. 2013;17(1):168-188.

Crump ML, Scott Jr NJ. Visual encounter surveys. In: Heyer WR, Donelly MA, McDiarmid RW, Hayek LAC, Foster MS, editors. Measuring and Monitoring Biological Diversity, Standard Methods for Amphibians, Washington D.C.: Smithsonian Institution Press; 1994. p. 84-92.

Elith J, Phillips SJ, Hastie T, Dudík M, Chee YE, Yates CJ. A statistical explanation of MaxEnt for ecologists. Divers Distrib. 2011;17:43-57. Doi:10.1111/j.1472-4642.2010.00725.x.

ESRI. ArcGIS Desktop: Release 10. Redlands, CA: Environmental Systems Research Institute; 2011.

Figueroa J, Stucchi M, Rojas-VeraPinto R. Modelación de la distribución del oso andino Tremarctos ornatus en el bosque seco del Marañón (Perú). Rev Mex Biodivers. 2016;87:230-238. Doi:10.1016/j.rmb.2016.01.008

Ferrier S. Mapping spatial pattern in biodiversity for regional conservation planning: where to from here?. Syst Biol. 2002;51:331-363. Doi:10.1080/10635150252899806

Gámez R. Guía para la elaboración de mapas de distribución potencial. 1 ed. Veracruz: Universidad de Veracruzana; 2011. p. 38.

García-Perez JF, Ospina-López LA, Villa-Navarro FA, Reinoso-Flórez G. Diversidad y distribución de mariposas Satyrinae (Lepidoptera: Nymphalidae) en la cuenca del río Coello, Colombia. Rev Biol Trop. 2007;55:645-653. Doi:10.15517/rbt.v55i2.6039

Gaviria-Ortiz F, Henao-Bañol E. Diversidad de mariposas diurnas (Hesperioidea y Papilionoidea) del Parque Natural Regional El Vínculo (Buga-Valle del Cauca). Bol Cient Mus His Nat. 2011;15(1):115-133.

Heinicke MP, Duellman WE, Hedges SB. Major Caribbean and Central American frog faunas originated by ancient oceanic dispersal. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104:10092-10097. Doi:10.1073/pnas.0611051104

Herzog SK, Kattan GH. Patterns of diversity and endemism in the birds of the tropical andes. In: Herzog SK, Martínez R, Jørgensen P.M, Tiessen H, editors. Climate change and biodiversity in the tropical Andes. Paris: McArthur Foundation, Inter-American Institute for Global Change Research (IAI) and Scientific Committee on Problems of the Environment (SCOPE); 2011. p. 245-259.

Hijmans RJ, Cameron SE, Parra JL, Jones PG, Jarvis A. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. Int J Climatol. 2005;25:1965-1978. Doi:10.1002/joc.1276

IDEAM. Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra. Metodología CORINE Land Cover adaptada para Colombia Escala 1:100.000. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. Bogotá, D. C.; 2010. p. 72.

La Marca E. Ecología de anfibios en dos ambientes contrastantes (selva nublada y páramo) de la Cordillera de Mérida, Venezuela. In: Universidad de Los Andes, Instituto de Geografía y Conservación de Recursos Renovables, editors. Anuario de Investigación. Mérida: Instituto de Geografía, Universidad de Los Andes; 1994. p. 31-37.

La Marca E. Dendropsophus meridensis. The IUCN Red List of Threatened Species 2004: e.T55555A11331704. Available in: http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2004.RLTS.T55555A11331704.en. Cited: 30 Nov 2016.

Lamas G, Viloria A, Pyrcz T. Subtribe Pronophilina. In: Lamas G, editor. Atlas of Neotropical Lepidoptera, checklist: Part: 4A, Hesperioidea-Papilionoidea. Gainesville: Association for Tropical Lepidoptera; 2004. p. 206-215.

Levinsky I, Skov F, Svenning J, Rahbek C. Potential impacts of climate change on the distributions and diversity patterns of European mammals. Biodivers Conserv. 2007;16:3803-3816. Doi:10.1007/s10531-007-9181-7

Lobo JM, Jiménez-Valverde A, Hortal J. The uncertain nature of absences and their importance in species distribution modelling. Ecography. 2010;33:103-114. Doi:10.1111/j.1600-0587.2009.06039.x

Lynch JD. La riqueza de la fauna anfibia de los Andes colombianos. Innovación y Ciencia. 1998;7(4):46-51.

Lynch JD, Suárez-Mayorga MA. Análisis biogeográfico de los anfibios paramunos. Caldasia. 2002;24(2):471-480.

Mahecha-Jiménez OJ, Dumar-Rodríguez JC, Pyrcz TW. Efecto de la fragmentación del hábitat sobre las comunidades de Lepidoptera de la tribu Pronophilini a lo largo de un gradiente altitudinal en un bosque andino en Bogotá (Colombia) (Lepidoptera: Nymphalidae, Satyrina). SHILAP Soc Hispano Luso Am Lepid. 2011;39(153):117-126.

Manel S, Williams HC, Ormerod SJ. Evaluating presence-absence models in ecology: the need to account for prevalence. J Appl Ecol. 2001;38:921-931. Doi:10.1046/j.1365-2664.2001.00647.x

Marín MA, Giraldo C, Marín A, Álvarez CF, Pyrcz TW. Differences in butterfly (Nymphalidae) diversity between hillsides and hilltop forest patches in the northern Andes. Stud Neotrop Fauna Environ. 2015;50(3):194-203. Doi:10.1080/01650521.2015.1099379

Meza-Joya FL, Torres M. Spatial diversity patterns of Pristimantis frogs in the Tropical Andes. Ecol Evol. 2016;6:1901-1913. Doi:10.1002/ece3.1968

Morales M, Otero J, Van der Hammen T, Torres A, Cadena C, Pedraza C, et al. Atlas de páramos de Colombia. 1 ed. Bogotá D.C.: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt; 2007. p. 208.

Myers N, Mittermeier RA, Mittermeier CG, da Fonseca GA, Kent J. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature. 2000;403:853-858. Doi: https://doi.org/10.1038/35002501

Obregón R, Fernandez J, Jordano D. Effects of climate change on three species of Cupido (Lepidoptera, Lycaenidae) with different biogeographic distribution in Andalusia, southern Spain. Anim Biodivers Conserv. 2016;39(1):115-128.

Ortíz-Yusty C, Restrepo A, Páez VP. Distribución potencial del Podocnemis lewyana (Reptilia: Podocnemididae) y su posible fluctuación bajo escenarios de cambio climática global. Acta biol. Colomb. 2014;19(3):471-481.

Pearson RG, Dawson TP. Predicting the impacts of climate change on the distribution of species: are bioclimate envelope models useful?. Glob Ecol Biogeogr. 2003;12(5):361-371. Doi:10.1046/j.1466-822X.2003.00042.x

Pearson RG, Raxworthy CJ, Nakamura M, Peterson AT. Predicting species distributions from small numbers of occurrence records: a test case using cryptic geckos in Madagascar. J Biogeogr. 2007;34:102-117. Doi:10.1111/j.1365-2699.2006.01594.x

Pennington RT, Lavin M, Särkinen T, Lewis GP, Klitgaard BB, Hughes CE. Contrasting plant diversification histories within the Andean biodiversity hotspot. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107:13783-13787. Doi:10.1073/pnas.1001317107

Pe’er G, Saltz D, Thulke HH, Motro U. Response to topography in a hilltopping butterfly and implications for modelling nonrandom dispersal. Anim Behav. 2004;68:825-839. Doi:10.1016/j.anbehav.2004.02.006

Phillips SJ, Anderson RP, Schapire RE. Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecol Modell. 2006;190:231-259. Doi:10.1016/j.ecolmodel.2005.03.026

Prieto C, Dahners HW. Eumaeini butterflies (Lepidoptera: Lycaenidae) from San Antonio hill: Richness dynamic and hilltopping behaviour. Rev Colomb Entomol. 2006;32:179-190.

Pyrcz TW, Rodríguez G. Mariposas de la tribu Pronophilini en La Cordillera Occidental delos Andes Colombia (Lepidoptera: Nymphalidae, Satyrinae). SHILAP Soc Hispano Luso Am Lepid. 2007;35(140):455-489. Doi:10.1590/S1519-566X2009000600003

Pyrcz TW, Viloria AL. Erebiine and pronophiline butterflies of the Serranía del Tamá, Venezuela-Colombia border (Lepidoptera: Nymphalidae: Satyrinae). Trop Lepid Res. 2007;15(2):18-52.

Pyrcz TW, Wojtusiak J, Garlacz R. Diversity and distribution patterns of Pronophilina Butterflies (Lepidoptera: Nymphalidae: Satyrinae) along an altitudinal transect in North-Western Ecuador. Neotrop Entomol. 2009;38(6):716-726.

Pyrcz TW, Lorenc J, Knoop DP. New species of Euphaedra Hübner of the ceres group from southwestern Nigeria – with new evidence from female genital morphology (Lepidoptera: Nymphalidae: Limenitidinae). Genus. 2011;22(4):621-638.

Rangel-Ch. JO, editor. Colombia Diversidad Biótica III. La región de vida paramuna. Bogotá D.C.: Instituto de Ciencias Naturales – Instituto Alexander von Humboldt; 2000. p. 902.

Rangel-Ch. JO. La biodiversidad de Colombia: significado y distribución regional. Rev Acad Colomb Cienc Exact Fis Nat. 2015;39(151):176-200. Doi:10.18257/raccefyn.136

Ríos-Málaver C. Riqueza de especies de mariposas (Hesperioidea and Papilionoidea) de la quebrada “El Águila” Cordillera Central (Manizales, Colombia). Bol Cient Mus His Nat. 2007;11:272-291

Rodríguez N, Armenteras D, Morales M, Romero M. Ecosistemas de los Andes colombianos. 2 ed. Bogotá D.C.: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt; 2006. p. 154.

Romo H, Sanabria P, García-Barros E. Predicción de los impactos del cambio climático en la distribución sobre las especies de Lepiodptera. El caso del género Boloria Moore, 1900 en la Península Ibérica (Lepidoptera: Nymphalidae). SHILAP Soc Hispano Luso Am Lepid. 2013;41(162):267-286.

Shields O. Hilltopping: an ecological study of summit congregation behavior of butterflies on a southern California hill. J Res Lepid. 1967;6:69-178.

Soberón J, Peterson AT. Interpretation of models of fundamental ecological niches and species’ distributional areas. Biodiversity Informatics. 2005;2:1-10. Doi:10.17161/bi.v2i0.4

Terborgh J. Diversity and the Tropical Rain Forest. 1 ed. Freeman, New York: Scientific American Library Series; 1992. p. 111.

Tognelli MF, Roig-Juñent SA, Marvaldi AE, Flores GE, Lobo JM. An evaluation of methods for modelling distribution of Patagonian insects. Rev Chil Hist Nat. 2009;82:347-360. Doi:10.4067/S0716-078X2009000300003

Van Swaay C, Regan E, Ling M, Bozhinovska E, Fernandez M, Marini-Filho OJ, et al. Guidelines for Standardised Global Butterfly Monitoring. 1 ed. Leipzig: Group on Earth Observations Biodiversity Observation Network; 2015. p. 32.

Villareal H, Álvarez M, Córdoba S, Escobar F, Fagua G, Gast F, et al. Manual de métodos para el desarrollo de inventarios de biodiversidad. Programa de Inventarios de Biodiversidad. 1 ed. Bogotá D.C.: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt; 2004. p. 236.

Viloria AL, Pyrcz TW, Orellana A. A survey of the Neotropical montane butterflies of the subtribe Pronophilina (Lepidoptera, Nymphalidae) in the Venezuelan Cordillera de la Costa. Zootaxa. 2010;2622:1-41.

Wang IJ, Crawford AJ, Bermingham E. Phylogeography of the pygmy rain frog (Pristimantis ridens) across the lowland wet forests of isthmian Central America. Mol Phylogenet Evol. 2008;47:992-1004. Doi:10.1016/j.ympev.2008.02.021

Ward DF. Modelling the potential geographic distribution of invasive ant species in New Zealand. Biol Invasions. 2007;9:723-735. Doi:10.1007/s10530-006-9072-y

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Cómo citar

Acevedo, A. A., Armesto Sanguino, O., Olarte Quiñónez, C. A., Solano, L., Albornoz Espinel, M. M., Cabrera, J. A., & Carrero Sarmiento, D. A. (2018). Riqueza potencial de las especies de ranas y mariposas diurnas en tres unidades biogeográficas del nororiente de Colombia: implicaciones para la conservación. Acta Biológica Colombiana, 23(2), 151-162. https://doi.org/10.15446/abc.v23n2.65300