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Keywords:

  • biodiversity loss;
  • biological invasions;
  • bullfrog;
  • emerging disease;
  • freshwater conservation;
  • landscape ecology;
  • leopard frog;
  • Lithobates catesbeianus;
  • Lithobates pipiens
  • dulceacuícola;
  • ecología del paisaje;
  • enfermedad emergente;
  • invasiones biológicas;
  • Lithobates pipiens;
  • Lithobates catesbeianus;
  • pérdida de biodiversidad

Abstract: Ecological theory predicts that species with restricted geographic ranges will have the highest probability of extinction, but species with extensive distributions and high population densities can also exhibit widespread population losses. In the western United States populations of northern leopard frogs (Lithobates pipiens)—historically one of the most widespread frogs in North America—have declined dramatically in abundance and geographic distribution. To assess the status of leopard frogs in Colorado and evaluate causes of decline, we coupled statewide surveys of 196 historically occupied sites with intensive sampling of 274 wetlands stratified by land use. We used an information-theoretic approach to evaluate the contributions of factors at multiple spatial extents in explaining the contemporary distribution of leopard frogs. Our results indicate leopard frogs have declined in Colorado, but this decline was regionally variable. The lowest proportion of occupied wetlands occurred in eastern Colorado (2–28%), coincident with urban development and colonization by non-native bullfrogs (Lithobates catesbeianus). Variables at several spatial extents explained observed leopard frog distributional patterns. In low-elevation wetlands introduced fishes, bullfrogs, and urbanization or suburbanization associated negatively with leopard frog occurrence, whereas wetland area was positively associated with occurrence. Leopard frogs were more abundant and widespread west of the Continental Divide, where urban development and bullfrog abundance were low. Although the pathogenic chytrid Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) was not selected in our best-supported models, the nearly complete extirpation of leopard frogs from montane wetlands could reflect the individual or interactive effects of Bd and climate patterns. Our results highlight the importance of considering multiple, competing hypotheses to explain species declines, particularly when implicated factors operate at different spatial extents.

Resumen: La teoría ecológica predice que especies con rangos geográficos restringidos tendrán la mayor probabilidad de extinción, pero especies con distribuciones amplias y densidades poblacionales altas también pueden presentar pérdidas poblaciones extendidas. En el oeste de los Estados Unidos, poblaciones de Lithobates pipiens—históricamente una de las ranas más ampliamente distribuidas en Norte América—han declinado dramáticamente en abundancia y distribución geográfica. Para estimar el estatus de L. pipiens en Colorado y evaluar las causas de su declinación, combinamos muestreos realizados en 196 sitios ocupados históricamente con el muestreo intensivo en 274 humedales estratificados por uso de suelo. Utilizamos una aproximación de información teórica para evaluar la contribución de factores en extensiones escalares múltiples para explicar la distribución contemporánea de L. pipiens. Nuestro resultado indica que L. pipiens ha declinado en Colorado, pero esta declinación fue variable regionalmente. La menor proporción de humedales ocupados ocurrió en el este de Colorado (2–28%), coincidiendo con el desarrollo urbano y la colonización por ranas exóticas (Lithobates catesbeianus). Variables en varias extensiones espaciales explicaron los patrones de distribución de L. pipiens observados. En humedales en altitudes bajas, peces introducidos, L. catesbeianus, y urbanización o suburbanización se asociaron negativamente con la ocurrencia de L. pipiens, mientras que la superficie del humedal se asoció positivamente con su ocurrencia. L. pipiens fueron más abundantes y se distribuyeron más al oeste de la Divisoria Continental, donde el desarrollo urbano y la abundancia de L. catesbeianus fueron bajos. Aunque el quitridio patogénico Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) no fue incluido en nuestros mejores modelos, la casi extirpación completa de L. pipiens de humedales montanos podría reflejar los efectos individuales o interactivos de Bd y el cambio climático. Nuestros resultados resaltan la importancia de considerar hipótesis múltiples y contrapuestas para explicar las declinaciones de especies, particularmente cuando los factores implicados operan en extensiones espaciales diferentes.