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Keywords:

  • ecological-niche modeling;
  • freshwater fishes;
  • GARP;
  • goodeidae;
  • Mexico
  • GARP;
  • goodeidae;
  • México;
  • modelo de nicho ecológico;
  • peces dulceacuícolas

Abstract: Ecological-niche modeling is an important tool for conservation assessment of terrestrial species; however, its applicability has been poorly explored in the aquatic realm. Goodeines are a monophyletic group of viviparous freshwater fishes that are well known in central Mexico, with 41 species in 19 genera. Given the number of threats to biodiversity in the region, goodeines represent an excellent model with which to test novel conservation approaches. We assessed the conservation status of the goodeines (37 species), based on their potential distributions predicted by ecological-niche models generated with the genetic algorithm for rule-set prediction (GARP). Predictions of species' distributions performed well in six out of eight species for which sufficient information was available to perform estimations of the area under the curve (AUC) in receiver operating characteristic plots. Extensive field surveys conducted in recent years in most cases confirm the models' predictions. Species richness exhibited a nested pattern, in which the number of species increased toward the center of the distribution of the group. At the basin level, the Río Ameca Basin had the highest number of species (11), chiefly because of the high number of microendemic species (6). Human activities within water bodies (e.g., extensive aquaculture) and drainages (e.g., agriculture, ranching, industrial activities) have affected most goodeines severely, given the deleterious effects of pollution and introductions of exotic species, such as carp (Cyprinus carpio, Ctenopharingodon idella) and tilapia (Oreochromis spp.). Our results paint a pessimistic picture for the long-term survival of many goodeines in their natural environment, and realistic conservation measures are complex and would require immediate protection of specific areas that we have identified. Ecological-niche modeling is a suitable tool for conservation assessment of freshwater species, but availability of environmental information on aquatic systems (e.g., temperature, water speed, pH, oxygen concentration) would improve distributional predictions.

Resumen: El modelado del nicho ecológico es una herramienta importante para la evaluación de la conservación de especies terrestres; sin embargo, su aplicabilidad ha sido poco explorada en el medio acuático. Los Goodeinos son un grupo monofilético de peces vivíparos que son bien conocidos en el centro de México, con 41 especies en 19 géneros. Dado el número de amenazas a la biodiversidad en la región, los goodeinos son un modelo excelente para probar estrategias de conservación novedosas. Evaluamos el estatus de conservación de los goodeinos (37 especies) con base en la distribución potencial pronosticada por modelos de nicho ecológico generados con el algoritmo genético para predicción (GARP por sus siglas en inglés). La predicción de la distribución de especies funcionó bien con seis de ocho especies de las que se contaba con suficiente información para realizar estimaciones del área bajo la curva (AUC por sus siglas en inglés) en parcelas receptoras características. Muestreos de campo extensivos llevados a cabo en años recientes confirman las predicciones de los modelos en la mayoría de los casos. La riqueza de especies mostró un patrón anidado, en el que el número de especies incrementó hacia el centro de la distribución del grupo. A nivel de cuenca, la cuenca del Río Ameca tuvo el mayor número de especies (11), principalmente por el gran número de especies microendémicas (6). Las actividades humanas en los cuerpos de agua (e.g., acuacultura extensiva) y los escurrimientos (e.g., agricultura, ganadería, actividades industriales) han afectado severamente a la mayoría de los goodeinos, dados l os efectos deletéreos de la contaminación y la introducción de especies exóticas, como carpa (Cyprinus carpio, Ctenopharingodon idella) y tilapia (Oreochromis spp.). Nuestros resultados indican un panorama pesimista para la supervivencia a largo plazo de los goodeinos en su medio natural, y las medidas realistas de conservación son complejas y requerirían protección inmediata de áreas específicas que hemos identificado. El modelado de nicho ecológico es una herramienta adecuada para la evaluación de la conservación de especies dulceacuícolas, pero la disponibilidad de información ambiental de sistemas acuáticos (e.g., temperatura, velocidad del agua, pH, concentración de oxígeno) mejorarían las predicción de distribucion.