Potential distribution in Colombia of the introduced fish Pangasianodon hypophthalmus (Siluriformes: Pangasiidae) and implications for endangered native fish / Distribución potencial en Colombia del pez introducido Pangasianodon hypophthalmus (Siluriformes: Pangasiidae) e implicaciones para los peces nativos en peligro de extinción

Abstract Introduction: One of the significant threats to aquatic ecosystems is introducing non-native species in natural environments. This represents one of the principal causes of biodiversity loss in the world. Pangasianodon hypophthalmus is an introduced species in Colombia that shares life characteristics and habitat with endangered native species, such as Ageneiosus pardalis, Sorubim cuspicaudus, and Pseudoplatystoma magdaleniatum. However, its distribution is little-known, and scientists have barely explored the effects on the native fauna. Objectives: To evaluate the P. hypophthalmus invasive potential in some of the Colombian basins, which drain into the Caribbean Sea. Methods: Using records available in various databases, we performed a niche conservatism analysis between the native and introduced records of P. hypophthalmus using the R package Ecospat. Subsequently, we modeled the potential invasion area of P. hypophthalmus and the distribution areas of three native species, performing ecological niche modeling (ENM) using the Maxent algorithm. Finally, we calculated a geographic niche overlap between the non-native and native species. Results: The Ecospat spatial analysis indicated that P. hypophthalmus retains some environmental niche attributes through space. For this reason, we can use ENM as an approximation to its range of distribution in the invaded area. Our results using ENM demonstrated that the four species analyzed prefer low and slightly rocky regions; therefore, the geographical overlap of the three native species' ecological niches and the introduced species exceed 80 %. Conclusions: There are adequate conditions in the study basins to fully establish the species P. hypophthalmus, representing a high risk for aquatic ecosystems and native ichthyofauna. Knowledge of the potential distribution areas is essential to implement control of the species.

Resumen Introducción: Una de las amenazas importantes para los ecosistemas acuáticos es la introducción de las especies no nativas en ambientes naturales. Esto representa una de las principales causas de pérdida de biodiversidad en el mundo. Pangasianodon hypophthalmus es una especie introducida en Colombia que comparte características de vida y hábitat con especies nativas en peligro de extinción como: Ageneiosus pardalis, Sorubim cuspicaudus y Pseudoplatystoma magdaleniatum. Sin embargo, poco se conoce de su distribución y los efectos en la fauna nativa han sido poco explorados. Objetivo: Evaluar el potencial invasivo de P. hypophthalmus en algunas de las cuencas colombianas que desembocan en el Mar Caribe. Métodos: Utilizando registros disponibles en varias bases de datos, realizamos un análisis de conservadurismo de nicho entre los registros nativos e introducidos de P. hypophthalmus usando el paquete de R Ecospat. Posteriormente, modelamos el área potencial de invasión de P. hypophthalmus y las áreas de distribución de tres especies nativas realizando modelos de nicho ecológico (MNE) utilizando el algoritmo de Maxent. Finalmente, calculamos una superposición de nicho geográfico entre las especies nativas y no nativas. Resultados: El análisis espacial de Ecospat indica que P. hypophthalmus conserva algunos atributos del nicho ambiental a través del espacio. Por esta razón, podemos usar los MNE como una aproximación a su rango de distribución en el área invadida. Nuestros resultados usando MNE demostraron que las cuatro especies analizadas prefieren regiones bajas y ligeramente rocosas; por ello, la superposición geográfica de los nichos ecológicos de las tres especies nativas y la especie introducidas superan el 80 %. Conclusiones: Existen condiciones adecuadas en las cuencas de estudio para el establecimiento completo de la especie P. hypophthalmus, lo que representa un alto riesgo para los ecosistemas acuáticos y la ictiofauna nativa. El conocimiento de las áreas de distribución potencial es fundamental para implementar controles sobre la especie.

Geographic distribution analysis of the genusXenodacnis (Birds: Thraupidae) using ecologicalniche modeling

Xenodacnis is a monotypic thraupid genus restricted to the tropical high Andes of Peru and Ecuador. Its only species, X. parina has a large discontinuous distribution from central Ecuador to southern Peru. To date, three subspecies are recognized, all separated by geographical barriers that clouded promote allopatric events. The taxonomic affinities of the Ecuadorian population have not been assessed since its discovery in the 1970s at the Cajas National Park in Azuay province. I studied the environmental affinities between the distribution of the described subspecies and the Ecuadorian population bias ecological niche modeling. I found a distinctive ecological niche in the distribution of each of the analyzed populations and also for the southern Arequipa population. These different environmental niche conditions come apart by deep Andean valleys playing a role as geographical barriers for the isolation of these populations that need further taxonomic analysis.

Xenodacnis es un género de traupido mono típico restringido a los altos Andes tropicales de Perú y Ecuador. Su única especie, X. parina tiene una distribución extensa pero discontinua desde el centro Ecuador hasta el sur de Perú. A la fecha se reconocen tres subespecies, todas separadas por barreras geográficas que pudieron promover eventos alopátricos. Las afinidades taxonómicas de la población de ecuador no se han analizado desde su descubrimiento en los años 70 dentro del Parque Nacional Cajas en la provincia del Azuay. Yo estudié las afinidades ambientales entre las distribuciones de las subespecies descritas y la población en Ecuador mediante modelos de nicho ambiental. Encontré diferentes condiciones ambientales en los nichos de cada una de las poblaciones analizadas y también para la población sureña de Arequipa. Estas diferencias ambientales están separadas por profundos valles Andinos que cumplen el roll de barreras geográficas para el aislamiento de estas poblaciones que necesitan un próximo análisis taxonómico.

The relationship between forest fragmentation and the potential geographical distribution of psittacids (Psittaciformes: Psittacidae) in the Yucatán Peninsula, Mexico / Relación entre la fragmentación forestal y la distribución geográfica potencial de los psitácidos (Psittaciformes: Psittacidae) en la Península de Yucatán, México

Abstract Parrots are a seriously threatened group because of the illegal pet trade, their habitat fragmentation and the destruction of tropical forests. This study aimed to determine the relationship between forest fragmentation and the geographic potential distribution of parrot species in the Yucatan Peninsula, Mexico. The research was carried out in the Mexican portion of the Yucatan Peninsula Biotic region, which includes the states of Campeche, Quintana Roo and Yucatan. We worked with the eight species of psittacids that inhabit the selected areas: Eupsittula nana, Amazona albifrons, Amazona xantholora, Amazona autumnalis, Pionus senilis, Pyrilia haematotis, Amazona oratrix and Amazona farinosa. For these species, we used the potential geographical distribution maps that were obtained through the Maximum Entropy algorithm, published in 2014. To measure the levels of forest fragmentation in the Peninsula, we employed the land use and vegetation maps from series IV (2007-2010) of the National Institute of Statistics and Geography. We calculated different landscape metrics at 100 sites randomly distributed within the predicted presence and absence areas for the species. Multivariate methods were used to shorten dimensionality in the analysis, as well as to explore the observed patterns. We did not find any pattern regarding the number of variables that contribute to the logistic regression models (LR) and the size of the parrots' potential geographical distribution area within the Peninsula. For Pyrilia haematotis and Amazona oratrix, the fragmentation variables used did not seem to have any relationship with their potential geographical distribution in the Peninsula (intersection, Pr<0.0001). Only for Eupsittula nana, Amazona xantholora and Pionus senilis, we found that the mean patch edge, the mean shape index and the mean perimeterarea ratio were important to determine their potential distribution patterns, respectively; and, in general, the variables indicated the preferences of these parrots to occupy larger habitat patches. Parrots must be given a special care and protection within the states of Campeche and Quintana Roo, since there are areas with high parrot diversity and are importantly affected by human activities. The best recommendation for managers and users of protected areas within the Yucatan Peninsula is that extensive areas of forest should be maintained in order to guarantee the suvival of psittacid populations.

Resumen Los psitácidos se encuentran seriamente amenazados por el tráfico ilegal de mascotas y la destruc ción y fragmentación de su hábitat. El objetivo de este estudio fue determinar la relación entre la fragmentación y los patrones de distribución geográfica potencial de las especies de psitácidos de la Península de Yucatán, México. El estudio se realizó en la porción mexicana de la Provincia Biótica Península de Yucatán, que incluye los estados de Campeche, Quintana Roo y Yucatán. Se estudiaron las ocho especies de psitácidos que habitan la Península de Yucatán: Eupsittula nana, Amazona albifrons, Amazona xantholora, Amazona autumnalis, Pionus senilis, Pyrilia haematotis, Amazona oratrix y Amazona farinosa. Para las ocho especies se utilizaron los mapas de distribución geográfica potencial publicados en la literatura en el 2014, obtenidos con el algoritmo de máxima entropía (MaxEnt). Los mapas de uso de suelo y vegetación de la serie IV (2007-2010) del Instituto Nacional de Geografía y Estadística se usaron para medir los niveles de fragmentación de las selvas en la Península de Yucatán. Se calcularon diferentes métricas del paisaje en 100 parcelas distribuidas al azar dentro de las áreas de presencia y ausencia predichas para las especies. Se emplearon métodos multivariados para reducir dimensionalidad en los análisis, así como para explorar los patrones observados. No se encontró ningún patrón en cuanto al número de variables que aportan a los modelos de regresión logística (RL) y el tamaño del área de distribución geográfica potencial de los loros en la Península. Para Pyrilia haematotis y Amazona oratrix, la escala de trabajo con las variables de fragmentación, no parecen tener relación con su distribución geográfica potencial en la Península (intersección, Pr<0.0001). Solo para Eupsittula nana, Amazona xantholora y Pionus senilis secomprobó que la media del borde del fragmento, el índice medio de forma y la media de la proporción área-perímetro son importantes para determinar sus patrones de distribución respectivamente y en general apuntan una preferencia de estos loros por ocupar sitios que conservan fragmentos grandes de vegetación. Se le debe prestar mucha atención a la protección de los psitácidos en los estados de Campeche y Quintana Roo por ser áreas con una alta diversidad de loros y una zona altamente impactada por las actividades humanas. La recomendación más importante para los administradores y usuarios de las áreas protegidas dentro de la Península de Yucatán es que se deben mantener extensas áreas forestales para garantizar así la persistencia de las poblaciones de psitácidos.

Caracterización del área de distribución geográfica potencial de las especies de aves psitácidas de la Península de Yucatán, México / Characterization of the potential geographical distribution area of parrot species in Yucatan Peninsula, Mexico

Psittacidae family is one of the most endangered groups in Mexico, since many of their habitats are disappearing. In this research, we characterized the land cover of the potential geographical distribution area of eight extant parrot species within the Yucatan Peninsula. We used the Maximum Entropy algorithm (MaxEnt) and species historical records. To externally validate the models, we used presence and absence records from field observations (2010-2012). To characterize the distribution area, we used the vegetation and land use maps of INEGI Series IV (2007-2010). The models showed a good performance, according to the values of the area under the curve (AUC), which ranged between 0.88-0.95 with the training data and between 0.82-0.91 with test data. We located most of the species in sites where the models predicted their presence. In the Peninsula, over 76% of the parrots’ potential geographical distribution area is forested, except for Amazona oratrix. The subhumid tropical forest is the best represented, and the livestock for land use. The most affected species within the Peninsula are: Amazona farinosa and A. oratrix. The Calakmul Biosphere Reserve is the most important area for parrots’ protection in the Peninsula. Knowing the characteristics of distribution areas is an essential part in the establishment of parrots’ conservation strategies. Rev. Biol. Trop. 62 (4): 1509-1522. Epub 2014 December 01.

La familia Psittacidae es una de las más amenazadas en México y los hábitats donde se distribuyen desaparecen. En este estudio se caracterizó la cobertura del suelo del área de distribución geográfica potencial de las ocho especies de psitácidos presentes en la Península de Yucatán. Se utilizó el algoritmo de Máxima Entropía (MaxEnt) y registros históricos de las especies. Para validar externamente los modelos se utilizaron registros de presencia y ausencia tomados en campo (2010-2012). Para caracterizar el área de distribución se utilizó la carta de uso de suelo y vegetación Serie IV de INEGI (2007-2010). Los modelos tuvieron un buen desempeño, de acuerdo a los valores del área bajo la curva (AUC), que oscilaron entre 0.88-0.95 con los datos de entrenamiento y entre 0.82-0.91 con los de prueba. Se localizó a la mayoría de las especies en los sitios donde los modelos predecían presencia. Más del 76% del área de distribución geográfica potencial de los psitácidos en la Península está ocupada por selva, excepto para Amazona oratrix. La selva mediana subperennifolia es la mejor representada en las áreas de distribución y de los usos de suelo el mejor representado es el pecuario. La especies más afectadas dentro de la Península son: Amazona farinosa y A. oratrix. La Reserva de la Biosfera de Calakmul es la más importante para la protección de los psitácidos en la Península. El conocimiento de las características de las áreas de distribución es parte fundamental en el establecimiento de estrategias de conservación de los psitácidos.