Using historical habitat loss to predict contemporary mammal extirpations in Neotropical forests.

Understanding which species will be extirpated in the aftermath of large-scale human disturbance is critical to mitigating biodiversity loss, particularly in hyperdiverse tropical biomes. Deforestation is the strongest driver of contemporary local extinctions in tropical forests but may occur at different tempos. The 2 most extensive tropical forest biomes in South America-the Atlantic Forest and the Amazon-have experienced historically divergent pathways of habitat loss and biodiversity decay, providing a unique case study to investigate rates of local species persistence on a single continent. We quantified medium- to large-bodied mammal species persistence across these biomes to elucidate how landscape configuration affects their persistence and associated ecological functions. We collected occurrence data for 617 assemblages of medium- to large-bodied mammal species (>1 kg) in the Atlantic Forest and the Amazon. Analyzing natural habitat cover based on satellite data (1985-2022), we employed descriptive statistics and generalized linear models (GLMs) to investigate ecospecies occurrence patterns in relation to habitat cover across the landscapes. The subregional erosion of Amazonian mammal assemblage diversity since the 1970s mirrors that observed since the colonial conquest of the Atlantic Forest, given that 52.8% of all Amazonian mammals are now on a similar trajectory. Four out of 5 large mammals in the Atlantic Forest were prone to extirpation, whereas 53% of Amazonian mammals were vulnerable to extirpation. Greater natural habitat cover increased the persistence likelihood of ecospecies in both biomes. These trends reflected a median local species loss 63.9% higher in the Atlantic Forest than in the Amazon, which appears to be moving toward a turning point of forest habitat loss and degradation. The contrasting trajectories of species persistence in the Amazon and Atlantic Forest domains underscore the importance of considering historical habitat loss pathways and regional biodiversity erosion in conservation strategies. By focusing on landscape configuration and identifying essential ecological functions associated with large vertebrate species, conservation planning and management practices can be better informed.

Uso de la pérdida histórica de hábitat para predecir la desaparición de mamíferos contemporáneos en los bosques neotropicales Resumen Tener conocimiento de cuáles especies desaparecerán después de una perturbación humana es de suma importancia para mitigar la pérdida de la biodiversidad, particularmente en los biomas híper diversos. La deforestación es la principal causante de las extinciones locales contemporáneas en los bosques tropicales, aunque puede ocurrir en diferentes tiempos. Los dos bosques tropicales más extensos de América del Sur ­ el Bosque Atlántico y la Amazonia ­ han experimentado formas históricamente divergentes de pérdida de hábitat y decadencia de biodiversidad, lo que proporciona un caso único de estudio para investigar las tasas de persistencia de las especies locales en un solo continente. Cuantificamos la persistencia de las especies de mamíferos de talla mediana a grande en estos dos bosques para aclarar cómo la configuración del paisaje afecta su persistencia y las funciones ecológicas asociadas. Recolectamos datos de presencia de 617 ensambles de especies de mamíferos de talla mediana a grande (>1 kg) en el Bosque Atlántico y en la Amazonia. Analizamos la cobertura natural del hábitat con base en datos satelitales (1985­2022) y empleamos estadística descriptiva y modelos lineales generalizados (MLG) para investigar los patrones de presencia de las eco especies en relación con la cobertura del hábitat en los distintos paisajes. La erosión subregional de la diversidad de ensambles de mamíferos en la Amazonia desde los 70s es igual a la observada en el Bosque Atlántico desde la conquista colonial, dado que 52.8% de todos los mamíferos amazónicos se encuentran en una trayectoria similar. Cuatro de los cinco grandes mamíferos en el Bosque Atlántico estaban propensos a desaparecer, mientras que el 53% de los mamíferos amazónicos estaban vulnerables a desaparecer. Una mayor cobertura natural del hábitat incrementó la probabilidad de persistencia de las eco especies en ambos bosques. Estas tendencias reflejaron una pérdida mediana de especies locales 63.9% mayor en el Bosque Atlántico que en la Amazonia, lo cual parece dirigirse hacia un momento decisivo para la degradación y pérdida del hábitat del bosque. Las trayectorias contrastantes de la persistencia de especies en el Bosque Atlántico y la Amazonia destacan la importancia de considerar dentro de las estrategias de conservación las maneras en las que se ha perdido históricamente el hábitat y la erosión de la biodiversidad regional. Si nos enfocamos en la configuración del paisaje y en la identificación de las funciones ecológicas esenciales asociadas con las especies grandes de vertebrados, podemos informar de mejor manera a la planeación de la conservación y las prácticas de manejo.

The impact of local extinction on genetic structure of wild populations of lima beans (Phaseolus lunatus) in the Central Valley of Costa Rica: consequences for the conservation of plant genetic resources

Plant populations may experience local extinction and at the same time new populations may appear in nearby suitable locations. Species may also colonize the same site on multiple occasions. Here, we examined the impact of local extinction and recolonization on the genetic structure of wild populations of lima beans (Phaseolus lunatus) in the Central valley of Costa Rica. We compared genetic diversity from the samples taken from the populations before and after extinction at 13 locations using microsatellite markers. Locations were classified according to the occurrence of extinction episodes during the previous five years into three groups: 1) populations that experienced extinction for more than one year, and were later recolonized (recolonized), 2) populations that did not experience local extinction (control), and 3) populations that did not experience local extinction during the study, but were cut to experimentally simulate extinction (experimental). Our data did not show a clear tendency in variation in allele frequencies, expected heterozygosity, and effective number of alleles within and between groups of populations. However, we found that the level of genetic differentiation between samples collected at different times at the same location was different in the three groups of populations. Recolonized locations showed the highest level of genetic differentiation (mean Fst= 0.2769), followed by control locations (mean Fst= 0.0576) and experimental locations (mean Fst= 0.0189). Similar findings were observed for Nei’s genetic distance between samples (di,j= 0.1786, 0.0400, and 0.0037, respectively). Our results indicate that genetic change in lima beans depends on the duration and frequency of local extinction episodes. These findings also showed that control populations are not in equilibrium. Implications of these results for the establishment of conservation strategies of genetic resources of lima beans are discussed. Rev. Biol. Trop. 56 (3): 1023-1041. Epub 2008 September 30.

Las poblaciones de plantas pueden experimentar extinción local, y al mismo tiempo, pueden surgir a sus alrededores nuevas poblaciones. Algunas especies pueden colonizar el mismo sitio en múltiples ocasiones. Aquí examinamos el impacto de la extinción local y recolonización en la estructura genética de poblaciones silvestres del frijol lima (Phaseolus lunatus) en el valle Central de Costa Rica. Comparamos la diversidad genética de muestras tomadas en poblaciones, antes y después de la extinción, en 13 sitios, usando marcadores de microsatélite. Según los episodios de extinción durante los cinco años previos, clasificamos los sitios así: 1) poblaciones que han experimentado extinción por más de un año, y después han recolonizado (recolonizado), 2) poblaciones que no han experimentado extinción local (control), y 3) poblaciones que no han experimentado extinción local durante el estudio, pero fueron cortadas experimentalmente, simulando una extinción (experimental). Nuestros datos no mostraron una clara tendencia en la variación de las frecuencias alélicas, heterozigosidad, o número efectivo de alelos en y entre grupos de poblaciones. Los niveles de diferenciación genética entre muestras recolectadas en diferentes momentos en el mismo sitio fueron diferentes en los tres grupos de poblaciones. Los sitios recolonizados mostraron el mayor nivel de diferenciación genética (Fst = 0.2769), seguidos de los sitios control (Fst= 0.0576) y sitios experimentales (Fst= 0.0189). Obtuvimos resultados similares en la distancia genética Neis entre muestras (d i,j = 0.1786, 0.0400, y 0.0037, respectivamente). Los cambios genéticos en los frijoles lima dependen de la duración y frecuencia de los episodios de extinción local. Las poblaciones "control" no están en equilibrio. Las implicaciones de estos resultados para el establecimiento de estrategias de conservación de los recursos genéticos de habas se encuentran en discusión.