Disruption of a Plant-Lizard Seed Dispersal System and Its Ecological Effects on a Threatened Endemic Plant in the Balearic Islands

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Abstract

Abstract: The introduction of exotic species to an island can have significant effects on the population density and distribution of native species and on the ecological and evolutionary interactions among them (e.g., plant-animal mutualisms). The disruption of these interactions can be dramatic, significantly reducing the reproductive success of the species and even leading to their extinction. On Menorca Island (Balearic Islands, western Mediterranean), we examined the consequences of the disruption of the mutualism between two endemic species: a perennial shrub, ( Daphne rodriguezii [Texidor]) and a frugivorous lizard (Podarcis lilfordi [Günther]). The lizard became extinct from this island (as well as from Mallorca) as a result of the introduction of carnivorous mammals, which has continued since Roman times. The relict mutualism between D. rodriguezii and the lizard currently persists only in an islet (60 ha) where P. lilfordi is still abundant. We hypothesized that the absence of this lizard from most Menorcan populations is the factor causing the regression of this plant, currently considered at risk of extinction. Through observation and experimentation in the field and laboratory, we found strong evidence that a lack of seed dispersal in Menorca is the main cause of the low seedling recruitment. First, the population with greatest seedling recruitment was that in the islet where lizards were abundant. Second, lizards appeared to be the only dispersers of D. rodriguezii. Lizards consumed large amounts of fruits, without affecting either germination or seedling growth, and moved seeds to sites suitable for plant establishment. Seedlings in Menorca, in contrast, recruited almost exclusively under the parent plants. Third, the effect of other factors that may influence plant population growth (a low fruit set and a high postdispersal seed predation) was similar between the islet and the Menorcan populations. To our knowledge, our results are the first that quantitatively show that a biological invasion can cause a disruption of a specialized plant-vertebrate mutualism that sets the plant partner on the road to extinction.

Abstract

Resumen: La introducción de especies exóticas a una isla puede tener efectos significativos sobre la densidad y distribución de especies nativas y sobre sus interacciones ecológicas y evolutivas (e.g. mutualismos planta-animal). La alteración de estos mutualismos puede ser dramática, altera significativamente el éxito reproductivo y puede provocar la extinción de las especies. Examinamos las consecuencias de la interrupción del mutualismo en dos especies endémicas en la isla Menorca (Islas Baleares, Mediterráneo occidental): un arbusto perenne, ( Daphne rodriguezii [Texidor]) y una lagartija frugívora ( Podarcis lilfordi [Günther]). La lagartija se extinguió en esta isla (así como en Mallorca) debido a la introducción de mamíferos carnívoros desde tiempos Romanos. Actualmente, el mutualismo relicto entre Daphne rodriguezii y la lagartija solo persiste en un islote (60 ha), donde P. lilfordi aún es abundante. Probamos la hipótesis que la ausencia de esta lagartija en la mayoría de las poblaciones de Menorca es lo que está causando la regresión de esta planta, actualmente considerada en riesgo de extinción. Mediante observación y experimentación en el campo y laboratorio, encontramos fuerte evidencia de que la falta de dispersión de semillas en Menorca es la principal causa del bajo reclutamiento de plántulas. Primero, porque la población con el mayor reclutamiento de plántulas fue la del islote, donde la lagartija abunda. Segundo, parece que las lagartijas son el único dispersor de D. rodriguezii. Las lagartijas consumieron grandes cantidades de frutos, sin afectar a la germinación ni al crecimiento de plántulas, y movieron semillas a sitios adecuados para el establecimiento de plántulas. En contraste, plántulas en Menorca reclutaron casi exclusivamente debajo de las plantas parentales. Tercero, el efecto de otros factores que pueden influenciar al crecimiento de la población de plantas (baja de frutos y alta depredación de semillas post dispersión) fueron similares entre el islote y las poblaciones de Menorca. Hasta donde sabemos, nuestros resultados son los primeros que muestran cuantitativamente que una invasión biológica puede provocar la interrupción de un mutualismo planta-vertebrado especializado que coloca a la planta asociada en el camino a la extinción.

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