SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • Ambystoma opacum;
  • catastrophic reproductive failure;
  • extinction;
  • larval density dependence;
  • pond-breeding salamander;
  • population model;
  • storage effects;
  • terrestrial survival
  • Ambystoma opacum;
  • denso dependencia de larvas;
  • efectos de almacenamiento;
  • extinción;
  • fracaso reproductivo catastrófico;
  • modelo poblacional;
  • salamandra de reproducción acuática;
  • supervivencia terrestre

Abstract: Wide variation in reproductive success is common among amphibians that breed in seasonal ponds, but persistence of adults can buffer against these fluctuations, particularly for long-lived species. We hypothesized that the frequent episodes of catastrophic failure of the marbled salamander (Ambystoma opacum) enhance the importance of high terrestrial survival. At Rainbow Bay in South Carolina reproductive success was poor (<1 metamorph/breeding female) in nearly half of the 22 years that the species bred. Complete failure occurred in 6 of 22 years. To study catastrophic failure, we adapted an age-structured, individual-based model with density-dependent growth and survival of larvae. The model was based on extensive data from local field studies and experiments. With consistently good survival in the pond stages, the simulated population required survival probabilities in the upland stages (juveniles and adults) near 0.5/year to persist and near 0.8/year to achieve the increases observed. Catastrophic failure, occurring randomly with probability 0.5/year, created additional fluctuations in the population, raised the thresholds of survival required for persistence, and caused extinction under conditions that were otherwise favorable. The marbled salamander at Rainbow Bay is not at great risk of extinction because of catastrophic failure, but the risk increases dramatically if life span is decreased or frequency of failure is increased. Any reduction in terrestrial survival will have deleterious consequences by reducing the breeding populations at equilibrium, even if it does not jeopardize persistence. Our model provides assessments of risk that can be applied to poorly studied species with similar life histories, such as the endangered flatwoods salamander (A. cingulatum).

Resumen: Es común que los anfibios que se reproducen en charcas temporales tengan una amplia variación en el éxito reproductivo, pero la persistencia de adultos puede amortiguar esas fluctuaciones, particularmente en especies longevas. Probamos la hipótesis de que episodios frecuentes de fracaso catastrófico de Ambystoma opacum acentúan la importancia de la supervivencia terrestre alta. El éxito reproductivo fue pobre (<1 metamorfo/hembra reproductiva) en la Bahía Rainbow, Carolina del Sur en casi la mitad de 22 años en que la especie se reprodujo. En 6 de los 22 años hubo fracaso completo. Para estudiar el fracaso catastrófico adaptamos un modelo estructurado por edades basado en individuos con crecimiento y supervivencia de larvas denso dependientes. El modelo se basó en numerosos datos de estudios y experimentos locales. Con buena supervivencia en las etapas acuáticas, la población simulada requirió probabilidades de supervivencia de las etapas terrestres (juveniles y adultos) cerca de 0.5/año para persistir y cerca de 0.8/año para alcanzar los incrementos observados. El fracaso catastrófico, aleatorio y con probabilidad de 0.5/año, creó fluctuaciones adicionales en la población, elevó los umbrales de supervivencia requeridos para persistir y causó la extinción en condiciones otrora favorables. En Bahía Rainbow, la salamandra Ambystoma opacum no está en gran riesgo de extinción debido a fracaso catastrófico, pero el riesgo incrementa dramáticamente si se reduce la esperanza de vida, o si aumenta la frecuencia de fracaso. Cualquier reducción en la supervivencia terrestre tendrá consecuencias deletéreas por la disminución de poblaciones reproductivas en equilibrio, aun si no peligra la persistencia. Nuestro modelo aporta evaluaciones de riesgo que pueden ser aplicados a especies poco estudiadas con historias de vida similares, como la salamandra A. cingulatum en peligro.