Modeling the Persistence of Small Populations of Strongly Interdependent Species: Figs and Fig Wasps

Modelando la Supervivencia de Pequeñas Poblaciones de Especies Fuertemente Interdependientes: el Caso de los Ficus y Sus Polinizadores

Authors


Abstract

Conservation problems are usually studied at the population or ecosystem levels. Formulating predictive theory for the domain in between has been difficult. Fig trees and their pollinating wasps, principally tropical groups of organisms, form pairs of obligate mutualists that provide unique opportunities for studying the influence of species interactions on the survival of small populations. Survival of each partner depends on that of the associated species. The pollinator population can be maintained only if figs are produced year-round. Because fig trees flower synchronously at the individual level, wasps have to locate a new individual host tree at each generation. We describe results of simulation models estimating the minimum number of trees required to maintain a wasp population using two levels of the criteria: (1) different probability of survival (50% and 99%) and (2) different time of survival (5 or 1000 years). We also examined how these different estimates are sensitive to differences in the seasonality of flowering period and in the length of the period of female receptivity in figs. Such estimates can be used to understand the potential effects of the reduction of fig population size via fragmentation. Unlike most studies on the effect of low population size on population viability, our paper focuses on maintenance of a biotic interaction, rather than on single-species dynamics. The biotic interaction on which we focus is important because figs in many tropical ecosystems may be keystone resources for frugivores that are in turn essential seed dispersal agents for other plants.

Abstract

Normalmente, los problemas de conservación han sido estudiados a nivel de población o a nivel de ecosistema. Resulta difícil formular teorías predictivas en los niveles intermedios. Los Ficus y sus avispas polinizadoras, grupos de organismos principalmente tropicales, forman parejas de mutualismo obligado, que proporcionan oportunidades únicas para el estudio de la influencia de las interacciones de las especies en la supervivencia de poblaciones pequeñas. La supervivencia de cada pareja depende de la especie asociada. La población polinizadora sólo puede mantenerse si se producen inflorescencias durante todo el año. Puesto que las higueras florecen sincrónicamente a nivel individual, las avispas deben localizar un nuevo árbol hospedador en cada generación. Nosotros describimos los resultados de los modelos de simulación, estimando el número mínimo de árboles requeridos para mantener una población de avispas, usando dos tipos de criterios (1) diferente probabilidad de supervivencia (50 y 99%) y (2) diferente tiempo de supervivencia (5 o 1000 años). Además, examinamos cómo éstas diferentes estimaciones son sensibles a las diferencias en la estacionalidad del periodo de floración y en la duración del periodo de receptividad femenina de las inflorescencias. Tales estimaciones pueden ser utilizadas para comprender los efectos potenciales de reducción del tamaño de la población de Ficus, vía fragmentación. A diferencia de la mayor parte de los estudios sobre el efecto del pequeño tamaño poblacional sobre la viabilidad de la población, nuestro artículo se centra en el mantenimiento de una interacción biótica, más que sobre la dinámica de una única especie. La interacción biótica sobre la cual nos centramos es importante porque los Ficus, en muchos ecosistemas tropicales, pueden ser especies clave para los frugívoros, que a su vez son agentes dispersantes de semillas esenciales para otras plantas.

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