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Effects of Warming Conditions in Eastern North American Forests on Red-Backed Salamander Morphology

Authors

  • JAMES P. GIBBS,

    Corresponding author
    1. College of Environmental Science and Forestry, State University of New York, 250 Illick Hall, 1 Forestry Drive, Syracuse, New York 13210, U.S.A.
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  • NANCY E. KARRAKER

    1. College of Environmental Science and Forestry, State University of New York, 250 Illick Hall, 1 Forestry Drive, Syracuse, New York 13210, U.S.A.
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* email jpgibbs@esf.edu

Abstract

Abstract: Several studies have reported climate-associated changes in phenotypically plastic traits of amphibians, yet it remains unknown whether amphibians can manifest an evolutionary response to global climate change at the rate and magnitude that it is occurring. To assess this issue, we examined temporal change in the morphology of the red-backed salamander (Plethodon cinereus), a small, abundant woodland salamander distributed widely in eastern North America with two distinct morphotypes: striped individuals associated with cooler microclimates and unstriped individuals associated with warmer microclimates. We compiled morph frequencies for 50,960 individual salamanders from 558 sites as recorded in the published literature and in unpublished field notes of herpetologists between 1908 and 2004. We observed that striping probability increased with increasing latitude, longitude, and elevation and decreased (from 80% to 74% range wide) with time. The combined forces of regional climate warming and, particularly, forest disturbance have evidently been sufficient to cause morphological evolution in this amphibian over the last century.

Abstract

Resumen: Numerosos estudios han reportado cambios asociados con el clima en las características fenotípicamente plásticas de los anfibios, sin embargo aun no se conoce si los anfibios pueden manifestar una respuesta evolutiva al cambio climático global en la velocidad y magnitud con que está ocurriendo. Para evaluar este tema, examinamos el cambio temporal en la morfología de Plethodon cinereus, una salamandra pequeña, abundante y ampliamente distribuida en bosques de este de Norte América con dos morfotipos distintos: individuos rayados asociados con microclimas más frescos e individuos sin rayas asociados con microclimas más cálidos. Compilamos las frecuencias de los morfotipos para 50,960 salamandras individuales de 558 sitios registrados en la literatura publicada y en notas de campo no publicadas de herpetólogos entre 1908 y 2004 Observamos que la probabilidad de individuos con rayas incrementó con el incremento de la latitud, longitud y elevación y disminuyó (de 80% a 74% en toda el área de distribución) con el tiempo. Las fuerzas combinadas del calentamiento climático regional y, particularmente, la perturbación de bosques han sido suficientes evidentemente para causar la evolución morfológica en este anfibio durante el último siglo.

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