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Keywords:

  • critical thermal maximum;
  • elevational gradient;
  • extinction;
  • frogs;
  • montane forest;
  • physiological ecology;
  • threatened species;
  • tropical Andes;
  • bosque de montaña;
  • ecología fisiológica;
  • especies amenazadas;
  • extinción;
  • gradiente de elevación;
  • máximo termal crítico;
  • ranas;
  • zona tropical de los Andes

Abstract

Rising temperatures, a widespread consequence of climate change, have been implicated in enigmatic amphibian declines from habitats with little apparent human impact. The pathogenic fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), now widespread in Neotropical mountains, may act in synergy with climate change causing collapse in thermally stressed hosts. We measured the thermal tolerance of frogs along a wide elevational gradient in the Tropical Andes, where frog populations have collapsed. We used the difference between critical thermal maximum and the temperature a frog experiences in nature as a measure of tolerance to high temperatures. Temperature tolerance increased as elevation increased, suggesting that frogs at higher elevations may be less sensitive to rising temperatures. We tested the alternative pathogen optimal growth hypothesis that prevalence of the pathogen should decrease as temperatures fall outside the optimal range of pathogen growth. Our infection-prevalence data supported the pathogen optimal growth hypothesis because we found that prevalence of Bd increased when host temperatures matched its optimal growth range. These findings suggest that rising temperatures may not be the driver of amphibian declines in the eastern slopes of the Andes. Zoonotic outbreaks of Bd are the most parsimonious hypothesis to explain the collapse of montane amphibian faunas; but our results also reveal that lowland tropical amphibians, despite being shielded from Bd by higher temperatures, are vulnerable to climate-warming stress.

Fisiología Termal, Enfermedades y Disminuciones de Anfibios en las Laderas Orientales de los Andes

Resumen

El incremento en la temperatura, una de las principales consecuencias del cambio climático, se ha implicado en las disminuciones enigmáticas de anfibios en hábitats con poco impacto humano aparente. El hongo patógeno Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), actualmente ampliamente distribuido en las montañas neotropicales, puede actuar en conjunto con el cambio climático, causando un colapso en los hospederos termalmente estresados. Medimos la tolerancia termal de las ranas a lo largo de un amplio gradiente de elevación en la zona tropical de los Andes, donde las poblaciones de ranas han colapsado. Usamos la diferencia entre la temperatura crítica máxima y la temperatura que una rana experimenta en la naturaleza como medida de tolerancia a altas temperaturas. La tolerancia a la temperatura incrementó junto con la elevación, sugiriendo que las ranas de elevaciones más altas son menos sensibles al incremento en la temperatura. Probamos la hipótesis alternativa del crecimiento óptimo del patógeno según la cual la prevalencia del patógeno disminuye conforme las temperaturas caen fuera del rango óptimo para su crecimiento. Nuestros datos de prevalencia de infección apoyaron la hipótesis de crecimiento óptimo del patógeno ya que encontramos que la prevalencia de Bd incrementó cuando la temperatura de los hospederos equivalía a su rango de crecimiento óptimo. Estos hallazgos sugieren que el incremento en la temperatura no causa la disminución de anfibios en las laderas orientales de los Andes. Brotes zoonóticos de Bd son la hipótesis más parsimoniosa para explicar el colapso de la batracofauna montañosa; pero nuestros resultados también revelan que los anfibios tropicales de tierras bajas, a pesar de estar protegidos del Bd por temperaturas más altas, son vulnerables al estrés por cambio climático.