Using Phylogenetic Diversity Measures to Set Priorities in Conservation: an Example from Southern South America

Authors


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Abstract

Abstract: Phylogenetic diversity measures rank areas for biodiversity conservation priorities based on information encoded in phylogenies (cladograms). The goal of these ranks for conservation is to consider as many factors as possible that provide additional taxic information, such as taxa richness, taxa distributional patterns, area endemicity, and complementarity between areas. At present there are many measures that consider phylogenetic information, including node-based, genetic-distance, and feature-based measures. We devised a modified phylogenetic node-based index that we call “taxonomic endemicity standardized weight,” which considers not only the taxonomic distinctness of the taxa that inhabit a given area but their endemicity as well. Once the standardized weight of the taxonomic endemicity identifies the area of highest priority, complementarity can be used to identify the second area and so on. We used this node-based index to rank priority areas for conservation in southern South America, and we compared the results of our rankings to results based on other node-based indexes. Our index identified Santiago district, in Central Chile province, as the highest priority area for conservation, followed by Maule, Malvinas, and districts of Subantarctic province. Malvinas exhibits greater complementarity relative to Santiago than Maule does, however, so Malvinas is ranked second in priority. Indexes based on phylogenetic information measure the evolutionary component of biodiversity and allow one to identify areas that will ensure the preservation of evolutionary potential and phylogenetically rare taxa. The modified index we propose is sensitive to taxic distinctness and endemicity as well and allows information from diverse taxa to be combined (i.e., different cladograms). The use of complementarity allows for preservation of the maximum quantity of taxa in a minimal number of protected areas.

Abstract

Resumen: Las medidas de diversidad filogenética jerarquiza a las áreas para prioridades de conservación de biodiversidad con base en información codificada en filogenias (cladogramas), La meta de estas categorías de conservación requiere tomar en consideración tantos factores que proporcionan información adicional (riqueza de taxones, patrones de distribución de los taxones, endemicidad del área y complementariedad entre áreas) como sea posible. Actualmente hay muchas medidas que consideran información filogenética (basadas en nodos, distancia genética y basadas en características). Diseñamos un índice filogenético modificado basado en nodos que denominamos “peso estandarizado de endemicidad taxonómica”, el cual considera no solo la peculiaridad genética de los taxa que habitan una región determinada sino también su endemicidad. Una vez que el peso estandarizado de endemicidad identifica el área de mayor prioridad, la complementariedad se puede usar para identificar la segunda área y así sucesivamente. Utilizamos este índice basado en nodos para jerarquizar áreas prioritarias para conservación en el sur de América del Sur, y comparamos los resultados de nuestras jerarquizaciones con resultados obtenidos con otros índices basados en nodos. Nuestro índice identificó al distrito de Santiago, en la provincia de Chile Central, como el área de mayor prioridad para conservación, seguido por Maule, Malvinas y distritos de la provincia Subantártica. Sin embargo, Malvinas presenta mayor complementariedad en relación con Santiago que el Maule y, por tanto, Malvinas ocupa la segunda prioridad. Los índices basados en información filogenética miden el componente evolutivo de la biodiversidad y permiten la identificación de áreas que aseguran la preservación de taxones con potencial evolutivo y filogenéticamente peculiares. El índice modificado que proponemos es sensible tanto a la peculiaridad de los taxones como a la endemicidad y permite combinar información de diversos taxones (i.e. cladogramas diferentes). El uso de la complementariedad permite la preservación de la mayor cantidad de taxones en un número mínimo de áreas protegidas.

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