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Predicting the Distribution of the Amphibian Pathogen Batrachochytrium dendrobatidis in the New World1

Authors

  • Santiago R. Ron

    Corresponding author
    1. Section of Integrative Biology, C0930, and Texas Memorial Museum, The University of Texas, Austin, Texas 78712, U.S.A.
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      Museo de Zoología, Centro de Biodiversidad y Ambiente, Escuela de Biología, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Av. 12 de Octubre y Roca, Aptdo. 17-01-2184, Quito, Ecuador.


  • 1

    Received 6 December 2004; revision accepted 21 December 2004.

Corresponding author; e-mail: sron@mail.utexas.edu

ABSTRACT

One application of ecological niche modeling is predicting suitable areas for the establishment of invasive species. Herein, I model the fundamental niche of the chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis, a pathogen linked to amphibian declines on several continents. Niche models were generated with the Genetic Algorithm of Rule-Set Prediction using point distribution data of the pathogen and digital maps of environmental variables integrated in a GIS environment. The distribution of regions suitable for B. dendrobatidis in the New World is extensive and includes significant portions of: (1) Sierra Madre Occidental pine-oak forest; (2) Sonoran and Sinaloan dry forest; (3) Veracruz moist forest; (4) Central America east from the Isthmus of Tehuantepec; (5) Caribbean Islands; (6) temperate forest in Chile and western Argentina south of latitude 30°S; (7) Andes above 1000 m of altitude in Venezuela, Colombia, and Ecuador; (8) eastern slopes of the Andes in Peru and Bolivia; (9) Brazilian Atlantic forest; (10) Uruguay, Paraguay, and northeastern Argentina; (11) southwestern and Madeira-Tapajós Amazonian tropical rainforests. The regions with the highest suitability for B. dendrobatidis include habitats that contain the world's most diverse amphibian faunas. Models were built with New World localities, but also showed strong predictability for B. dendrobatidis localities in the Old World. Out of a total of 59 reported Old World localities for B. dendrobatidis, 56 occurred within regions with high predicted suitability. I also present analyses of the environmental envelope of B. dendrobatidis and discuss the implications of the results for the conservation of amphibians in the neotropics.

RESUMEN

Una de las aplicaciones de los modelos de nicho ecológico es la predicción de áreas idóneas para el establecimiento de especies invasivas. En el presente trabajo modelo el nicho fundamental del hongo quítrido Batrachochytrium dendrobatidis, un patógeno que ha sido relacionado con disminuciones poblacionales de anfibios en varios continentes. Los modelos de nicho fueron generados con el Algoritmo Genético de Conjuntos de Reglas de Predicción, basado en datos de distribución puntual del patógeno y variables ambientales obtenidas de mapas digitales integrados por medio de sistemas de información geográfica. La distribución de regiones idóneas para el quítrido en el Nuevo Mundo es amplia e incluye: (1) bosque de pino y roble en la Sierra Madre Occidental; (2) bosque seco de Sonora y Sinaloa; (3) bosque húmedo de Veracruz; (4) América Central al este del Isthmus of Tehuantepec; (5) Islas del Caribe; (6) bosques temperados en Chile y el occidente de Argentina, al sur de 30°S; (7) Andes sobre 1000 m de altitud en Venezuela, Colombia, y Ecuador; (8) estribaciones orientales de los Andes en Perú y Bolivia; (9) bosque atlántico del Brasil; (10) Uruguay, Paraguay, y nororiente de Argentina; (11) bosques lluviosos tropicales de la Amazonía sur occidental y Madeira-Tapajós. Las regiones con las probabilidades más altas de presencia del nicho del quítrido incluyen los hábitats que tienen las faunas de anfibios más diversas del mundo. Los modelos fueron construidos en base a localidades del Nuevo Mundo solamente. Sin embargo, mostraron una alta predictividad de presencia del quítrido en el Viejo Mundo. De las 59 localidades de presencia conocida del patógeno en África, Australia, Europa, y Nueva Zelanda, 56 fueron incluidas en regiones de alta probabilidad de presencia del quítrido. Además de los mapas de distribución, presento análisis de la envoltura ambiental del quítrido y discuto las implicaciones de los resultados para la conservación de los anfibios del Neotrópico.

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