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Size-Related Differential Seed Predation in a Heavily Defaunated Neotropical Rain Forest

Authors


1 Corresponding author; e-mail: rdirzo@stanford.edu

ABSTRACT

Hunting and habitat loss represent an increasingly common anthropogenic impact. Available evidence suggests that defaunation is typically differential: medium/large mammals are most affected while small rodents are less affected, or even favored. In heavily impacted areas, such as Los Tuxtlas, the residual mammalian fauna is dominated by small rodents. We tested the expectation that if small rodents will preferentially attack small-seeded species, large-seeded species may escape predation in the absence of medium/large seed predators and that this may affect germination and, possibly, recruitment. Experiments with caged rodents (Heteromys desmarestianus) under laboratory conditions showed a preference for smaller seeds. A field experiment involving seeds of contrasting size showed that small, unprotected seeds experienced a predation risk 30-times larger than protected seeds, while the effect of protection was not significant for large seeds. These patterns of predation led to significant differences in germination: protected small-seeded species had a fourfold greater germination than unprotected small-seeded species, while germination was not significantly different between exposed and protected large seeds. The observed contrasts in germination suggest that under heavy defaunation, small-seeded species are likely to be penalized by the overabundance of small rodents, while large-seeded species escape predation. Our results are consistent with the observation of dense seedling carpets dominated by large-seeded species in the understory of Los Tuxtlas. We speculate that the patterns we uncovered may explain, at least partly, the impoverished diversity of the understory vegetation that characterizes heavily defaunated understories and that this has the potential to affect forest regeneration.

Abstract

La cacería y la pérdida del hábitat representan un impacto antropogénico de creciente intensidad. La evidencia disponible sugiere que la defaunación es típicamente diferencial: los mamíferos medianos/grandes son los más afectados, mientras que los pequeños roedores son poco afectados o, incluso son favorecidos. En sitios fuertemente impactados, como Los Tuxtlas, la fauna residual dominante consiste de pequeños roedores. Aquí evaluamos la expectativa de que los pequeños roedores depredan preferentemente las especies de semillas pequeñas mientras que, en ausencia de depredadores medianos/grandes, las especies de semillas grandes escapan a la depredación; esto podría afectar la germinación y, posiblemente, el reclutamiento. En experimentos con el roedor Heteromys desmarestianus en condiciones de cautiverio, detectamos una mayor preferencia por las especies de semilla pequeña. En experimentos de exclusión (semillas protegidas y expuestas) en el campo, involucrando especies de semillas de tamaño contrastante encontramos que, en comparación con las semillas expuestas, las protegidas tuvieron una depredación 30 veces menor, mientras que el efecto de la exclusión no fue significativo en las especies de semilla grande. Estos patrones de depredación condujeron a diferencias significativas en la germinación: las semillas pequeñas y excluidas tuvieron una germinación cuatro veces mayor que las expuestas; la germinación de semillas grandes no difirió significativamente entre tratamientos. Dichos contrastes en la germinación sugieren que bajo situaciones de defaunación extrema, las especies de semilla pequeña tienden a ser mas castigadas por la sobre-abundancia de pequeños roedores, mientras que las grandes escapan a la depredación. Estos resultados son consistentes con la existencia de tapetes densamente dominados por plántulas de especies de semilla grande en el sotobosque de Los Tuxtlas. A partir de esto especulamos que los patrones encontrados explican, por lo menos en parte, el empobrecimiento florístico de la vegetación del sotobosque que caracteriza sitios fuertemente defaunados, y que esto puede afectar el potencial de regeneración de la selva.

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