Effects of Social Structure and Prey Dynamics on Extinction Risk in Gray Wolves

Efectos de la Estructura Social y Dinámica de las Presas Sobre el Riesgo de Extinción de Lobos Grises

Authors


Abstract

Extinction models based on diffusion theory generally fail to incorporate two important aspects of population biology—social structure and prey dynamics. We include these aspects in an individual-based extinction model for small, isolated populations of the gray wolf (Canis lupus). Our model predicts mean times to extinction significantly longer than those predicted by more general (diffusion) models. According to our model, an isolated population of 50 wolves has a 95% chance of surviving just 9 years and only a 30% chance of surviving beyond 100 years. Reflecting the influence of social structure, a wolf population initially comprising 50 individuals is expected to persist only a few years longer, on average (71 years), than is a population initially comprising just a single reproductive pair (62 years). In contrast, substantially greater average prey abundance leads to dramatically longer expected persistence times. Autocorrelated prey dynamics result in a more complex distribution of extinction times than predicted by many extinction models. We contend that demographic stochasticity may pose the greatest threat to small, isolated wolf populations, although environmental stochasticity and genetic effects may compound this threat. Our work highlights the importance of considering social structure and resource dynamics in the development of population viability analyses.

Abstract

Los modelos de extinción basados en la teoría de difusión generalmente no incorporan dos aspectos importantes de la biología de poblaciones: la estructura social y la dinámica de las presas. Incluimos estos aspectos en un modelo de extinción basado en individuos para poblaciones pequeñas, aisladas de lobo gris (Canis lupus). Neustro modelo predice tiempos medios de extinción significativamente más largos que los que predicen modelos más generales (difusión). Según nuestro modelo, una población aislada de 50 lobos tiene un 95% de probabilidad de sobrevivir solo 9 años y solo un 30% de probabilidad de sobrevivir más de 100 años. Por influencia de la estructura social, se espera que una población de lobos compuesta inicialmente por 50 individuos persista solo unos cuantos años más en promedio (71 años), que una población inicialmente compuesta por solo una pareja reproductora (62 años). En contraste, la substancialmente mayor abundancia promedio de presas conduce a tiempos de persistencia dramáticamente mayores a los esperados. La dinámica autocorrelacionada de presas resulta en una distribución más compleja de tiempos de extinción que la predicha por muchos modelos de extinción. Sostenemos que la estocacidad demográfica puede ser la mayor amenaza para poblaciones pequeñas y aisladas de lobos, aunque la estocacidad ambiental y los efectos genéticos pueden complicar esta amenaza. Nuestro trabajo resalta la importancia de considerar la estructura social y la dinámica de los recursos en el desarrollo de análisis de viabilidad de poblaciones.

Ancillary