Explosive breeding in tropical anurans: environmental triggers, community composition and acoustic structure.

BACKGROUND: Anurans largely rely on acoustic communication for sexual selection and reproduction. While multiple studies have focused on the calling activity patterns of prolonged breeding assemblages, species that concentrate their reproduction in short-time windows, explosive breeders, are still largely unknown, probably because of their ephemeral nature. In tropical regions, multiple species of explosive breeders may simultaneously aggregate leading to massive, mixed and dynamic choruses. To understand the environmental triggers, the phenology and composition of these choruses, we collected acoustic and environmental data at five ponds in French Guiana during a rainy season, assessing acoustic communities before and during explosive breeding events. RESULTS: We detected in each pond two explosive breeding events, lasting between 24 and 70 h. The rainfall during the previous 48 h was the most important factor predicting the emergence of these events. During explosive breeding events, we identified a temporal factor that clearly distinguished pre- and mid-explosive communities. A common pool of explosive breeders co-occurred in most of the events, namely Chiasmocleis shudikarensis, Trachycephalus coriaceus and Ceratophrys cornuta. Nevertheless, the species composition was remarkably variable between ponds and for each pond between the first and the second events. The acoustic structure of explosive breeding communities had outlying levels of amplitude and unexpected low acoustic diversity, significantly lower than the communities preceding explosive breeding events. CONCLUSIONS: Explosive breeding communities were tightly linked with specific rainfall patterns. With climate change increasing rainfall variability in tropical regions, such communities may experience significant shifts in their timing, distribution and composition. In structurally similar habitats, located in the same region without obvious barriers, our results highlight the variation in composition across explosive breeding events. The characteristic acoustic structure of explosive breeding events stands out from the circadian acoustic environment being easily detected at long distance, probably reflecting behavioural singularities and conveying heterospecific information announcing the availability of short-lived breeding sites. Our data provides a baseline against which future changes, possibly linked to climate change, can be measured, contributing to a better understanding on the causes, patterns and consequences of these unique assemblages.

Anurans of the sandy coastal plains of the Lagamar Paulista, state of São Paulo, Brazil / Anurofauna de restinga do Lagamar Paulista, São Paulo, Brasil

Insular habitats are considered ideal for biogeographic studies, as they represent almost closed habitats with known formation timelines. Although São Paulo state in Brazil has a large number of continental and oceanic islands, few studies have examined the composition of the fauna in each locality. These studies are crucial to determine the community structure and to make biogeographic and phylogenetic inferences. From February 2007 to January 2009, we surveyed the anuran community of sandy coastal plains in four municipalities of the Lagamar Paulista: Cananéia, Ilha Comprida, Iguape and Pariquera-Açu, in the state of São Paulo, Brazil. This region is located in the Cananéia-Iguape estuary complex, comprising three continental islands: Ilha de Cananéia, Ilha Comprida, and Ilha do Cardoso, and the continental portions adjacent to these islands in the municipalities of Iguape and Pariquera-Açu. Through the use of pitfall traps and active search, we registered a total of 32 anuran species: 17 in Ilha Comprida, 21 in Ilha de Cananéia, 26 in Ilha do Cardoso, 27 in Iguape, and 23 in Pariquera-Açu. The analysis of the richness indices of the study sites revealed higher values in continental areas. This result is very common in comparative studies between islands and continents. This may be caused by an island effect and may reveal the historical process of island formation in the Lagamar. Our findings provide important information for identifying patterns of amphibian distribution in insular areas of the São Paulo coast, and for examining how events of marine transgression and regression have affected the local amphibian communities.

Ambientes insulares são considerados ideais para estudos biogeográficos, já que representam ambientes quase fechados cujo tempo de formação é conhecido. Embora o estado de São Paulo possua um grande número de ilhas continentais e oceânicas, faltam estudos de base que determinem a composição faunística de cada localidade. Tais estudos são cruciais para se determinar a estrutura de comunidades e fazer inferências biogeográficas e filogenéticas que a expliquem. Durante os meses de fevereiro de 2007 a janeiro de 2009 inventariamos a comunidade de anuros de ambientes de restinga em quatro municípios do Lagamar Paulista: Cananéia, Ilha Comprida, Iguape e Pariquera-Açu, estado de São Paulo. Inserida no complexo estuarino Cananéia-Iguape, esta região caracteriza-se pela presença de três ilhas continentais: Ilha de Cananéia, Ilha Comprida e Ilha do Cardoso e porções continentais adjacentes a estas ilhas nos municípios de Iguape e Pariquera-Açu. Através da metodologia de procura ativa e armadilhas de interceptação e queda foi registrado um total de 32 espécies de anuros em todas as localidades: 17 espécies na Ilha Comprida, 21 na Ilha de Cananéia, 26 na Ilha do Cardoso, 27 em Iguape e 23 em Pariquera-Açu. A análise dos índices de riqueza revelou valores mais altos nas áreas continentais, resultado comumente observado em comparações entre ilhas e continente. Este resultado pode ser um reflexo de um efeito de isolamento promovido pelo evento de formação das ilhas, ou pode ser resultado de origem e tempo distintos em que as ilhas foram formadas. Os resultados aqui apresentados são de fundamental importância, pois fornecem subsídios tanto para estudos de padrões de distribuição de anfíbios em formações insulares do litoral paulista como para o entendimento de como eventos de transgressão e regressão marinha atuaram sobre as comunidades de anfíbios locais.

Species composition and reproductive modes of anurans from a transitional Amazonian forest, Brazil

The aim of the present study was to describe the species composition and reproductive modes of an anuran community from a transition area between the Amazonia and Cerrado biomes. Data were collected in habitats exhibiting different degrees of anthropogenic degradation. The community (35 species) identified during the present study presented a larger number of reproductive modes when compared with those from Cerrado communities, but smaller than those of other sites in the Amazon. While all nine modes were recorded in the gallery forests of local rivers and streams, anthropogenic habitats (rubber tree orchards and soybean fields) were occupied only by species adapted to environments where humidity is low, typical of the Cerrado. Overall, the anuran fauna of the study area was characterized by species that depend on access to water bodies for their reproduction, with only a few specialized species able to reproduce in dry environments.

Species composition and reproductive modes of anurans from a transitional Amazonian forest, Brazil

The aim of the present study was to describe the species composition and reproductive modes of an anuran community from a transition area between the Amazonia and Cerrado biomes. Data were collected in habitats exhibiting different degrees of anthropogenic degradation. The community (35 species) identified during the present study presented a larger number of reproductive modes when compared with those from Cerrado communities, but smaller than those of other sites in the Amazon. While all nine modes were recorded in the gallery forests of local rivers and streams, anthropogenic habitats (rubber tree orchards and soybean fields) were occupied only by species adapted to environments where humidity is low, typical of the Cerrado. Overall, the anuran fauna of the study area was characterized by species that depend on access to water bodies for their reproduction, with only a few specialized species able to reproduce in dry environments.

Species composition and reproductive modes of anurans from a transitional Amazonian forest, Brazil

The aim of the present study was to describe the species composition and reproductive modes of an anuran community from a transition area between the Amazonia and Cerrado biomes. Data were collected in habitats exhibiting different degrees of anthropogenic degradation. The community (35 species) identified during the present study presented a larger number of reproductive modes when compared with those from Cerrado communities, but smaller than those of other sites in the Amazon. While all nine modes were recorded in the gallery forests of local rivers and streams, anthropogenic habitats (rubber tree orchards and soybean fields) were occupied only by species adapted to environments where humidity is low, typical of the Cerrado. Overall, the anuran fauna of the study area was characterized by species that depend on access to water bodies for their reproduction, with only a few specialized species able to reproduce in dry environments.

Anurofauna of an Atlantic Rainforest fragment and its surroundings in Northern Rio de Janeiro State, Brazil / Anurofauna de um fragmento de Mata Atlântica e do seu entorno no Norte do Estado do Rio de Janeiro, Brasil

We carried out a study on the anurofaunal community from an Atlantic Forest fragment (Monte Verde mountains) and the surrounding area in Cambuci municipality, Rio de Janeiro State, Brazil, which constitutes one of the largest fragments remaining in the largely deforested landscape of the northern portion of the State. We combined three sampling methods: plot sampling, transects and pit-fall traps. We recorded twenty species of amphibians, of which only eleven were found within the forest fragment (and five of these also occurred in the surrounding matrix). Two of the species recorded in the present study (Crossodactylus sp. and Ischnocnema cf. parva) may represent undescribed taxa. Our records expand the distribution range of one species (Scinax trapicheiroi) to the north, and fill a geographic distribution gap for another one (Ischnocnema oea). The estimated overall density of frogs living in the leaf litter of the fragment (based on results of plot sampling) was 3.1 individuals/100 m², with Haddadus binotatus being the most abundant species (2.4 individuals/100 m²). Comparisons of our data with those of other studies suggest that anuran communities in forest fragments ca. 1,000 ha or smaller may be severely limited in their richness, and often include a large proportion of species tolerant to open areas, such as many hylids. Our results show the importance of increasing knowledge about the anurofaunal community of the northern portion of the State of Rio de Janeiro and preserve the forest remnants that still exist in the region.

Conduzimos um estudo de curta duração sobre a comunidade de anurofauna de um fragmento de Mata Atlântica (Serra do Monte Verde) localizado no município de Cambuci, Estado do Rio de Janeiro, Brasil, o qual constitui um dos maiores fragmentos remanescentes ainda existentes na paisagem amplamente desflorestada da porção norte do Estado. Utilizamos três métodos de amostragem combinados: parcelas, transectos e armadilhas de queda. Registramos vinte espécies de anfíbios, das quais apenas onze foram encontradas dentro do fragmento florestal (e dessas, cinco também ocorreram no seu entorno). Duas das espécies registradas no presente trabalho (Crossodactylus sp. e Ischnocnema cf. parva) podem representar táxons ainda não descritos. Nossos registros expandem a distribuição geográfica de uma espécie (Scinax trapicheiroi) para o norte e preenchem uma lacuna na distribuição de outra (Ischnocnema oea). A densidade total estimada de anfíbios anuros vivendo na camada de folhiço do fragmento (baseada nos resultados do método de plots) foi de 3,1 indivíduos/100 m², sendo Haddadus binotatus a espécie mais abundante (2,4 indivíduos/100 m²). Comparações de nossos dados com os de outros estudos sugerem que comunidades de anuros em fragmentos florestais com cerca de 1.000 ha ou menos podem ser severamente limitados em sua riqueza e frequentemente incluem uma grande proporção de espécies tolerantes a ambientes abertos, como é o caso de vários hilídeos. Nossos resultados demonstram a importância de ampliar o conhecimento sobre a anurofauna da região norte do Estado do Rio de Janeiro e de conservar os poucos remanescentes florestais ainda existentes na região.

Anurofauna of an Atlantic Rainforest fragment and its surroundings in Northern Rio de Janeiro State, Brazil

We carried out a study on the anurofaunal community from an Atlantic Forest fragment (Monte Verde mountains) and the surrounding area in Cambuci municipality, Rio de Janeiro State, Brazil, which constitutes one of the largest fragments remaining in the largely deforested landscape of the northern portion of the State. We combined three sampling methods: plot sampling, transects and pit-fall traps. We recorded twenty species of amphibians, of which only eleven were found within the forest fragment (and five of these also occurred in the surrounding matrix). Two of the species recorded in the present study (Crossodactylus sp. and Ischnocnema cf. parva) may represent undescribed taxa. Our records expand the distribution range of one species (Scinax trapicheiroi) to the north, and fill a geographic distribution gap for another one (Ischnocnema oea). The estimated overall density of frogs living in the leaf litter of the fragment (based on results of plot sampling) was 3.1 individuals/100 m², with Haddadus binotatus being the most abundant species (2.4 individuals/100 m²). Comparisons of our data with those of other studies suggest that anuran communities in forest fragments ca. 1,000 ha or smaller may be severely limited in their richness, and often include a large proportion of species tolerant to open areas, such as many hylids. Our results show the importance of increasing knowledge about the anurofaunal community of the northern portion of the State of Rio de Janeiro and preserve the forest remnants that still exist in the region.

Conduzimos um estudo de curta duração sobre a comunidade de anurofauna de um fragmento de Mata Atlântica (Serra do Monte Verde) localizado no município de Cambuci, Estado do Rio de Janeiro, Brasil, o qual constitui um dos maiores fragmentos remanescentes ainda existentes na paisagem amplamente desflorestada da porção norte do Estado. Utilizamos três métodos de amostragem combinados: parcelas, transectos e armadilhas de queda. Registramos vinte espécies de anfíbios, das quais apenas onze foram encontradas dentro do fragmento florestal (e dessas, cinco também ocorreram no seu entorno). Duas das espécies registradas no presente trabalho (Crossodactylus sp. e Ischnocnema cf. parva) podem representar táxons ainda não descritos. Nossos registros expandem a distribuição geográfica de uma espécie (Scinax trapicheiroi) para o norte e preenchem uma lacuna na distribuição de outra (Ischnocnema oea). A densidade total estimada de anfíbios anuros vivendo na camada de folhiço do fragmento (baseada nos resultados do método de plots) foi de 3,1 indivíduos/100 m², sendo Haddadus binotatus a espécie mais abundante (2,4 indivíduos/100 m²). Comparações de nossos dados com os de outros estudos sugerem que comunidades de anuros em fragmentos florestais com cerca de 1.000 ha ou menos podem ser severamente limitados em sua riqueza e frequentemente incluem uma grande proporção de espécies tolerantes a ambientes abertos, como é o caso de vários hilídeos. Nossos resultados demonstram a importância de ampliar o conhecimento sobre a anurofauna da região norte do Estado do Rio de Janeiro e de conservar os poucos remanescentes florestais ainda existentes na região.

Anurofauna of an Atlantic Rainforest fragment and its surroundings in Northern Rio de Janeiro State, Brazil

We carried out a study on the anurofaunal community from an Atlantic Forest fragment (Monte Verde mountains) and the surrounding area in Cambuci municipality, Rio de Janeiro State, Brazil, which constitutes one of the largest fragments remaining in the largely deforested landscape of the northern portion of the State. We combined three sampling methods: plot sampling, transects and pit-fall traps. We recorded twenty species of amphibians, of which only eleven were found within the forest fragment (and five of these also occurred in the surrounding matrix). Two of the species recorded in the present study (Crossodactylus sp. and Ischnocnema cf. parva) may represent undescribed taxa. Our records expand the distribution range of one species (Scinax trapicheiroi) to the north, and fill a geographic distribution gap for another one (Ischnocnema oea). The estimated overall density of frogs living in the leaf litter of the fragment (based on results of plot sampling) was 3.1 individuals/100 m², with Haddadus binotatus being the most abundant species (2.4 individuals/100 m²). Comparisons of our data with those of other studies suggest that anuran communities in forest fragments ca. 1,000 ha or smaller may be severely limited in their richness, and often include a large proportion of species tolerant to open areas, such as many hylids. Our results show the importance of increasing knowledge about the anurofaunal community of the northern portion of the State of Rio de Janeiro and preserve the forest remnants that still exist in the region.

Conduzimos um estudo de curta duração sobre a comunidade de anurofauna de um fragmento de Mata Atlântica (Serra do Monte Verde) localizado no município de Cambuci, Estado do Rio de Janeiro, Brasil, o qual constitui um dos maiores fragmentos remanescentes ainda existentes na paisagem amplamente desflorestada da porção norte do Estado. Utilizamos três métodos de amostragem combinados: parcelas, transectos e armadilhas de queda. Registramos vinte espécies de anfíbios, das quais apenas onze foram encontradas dentro do fragmento florestal (e dessas, cinco também ocorreram no seu entorno). Duas das espécies registradas no presente trabalho (Crossodactylus sp. e Ischnocnema cf. parva) podem representar táxons ainda não descritos. Nossos registros expandem a distribuição geográfica de uma espécie (Scinax trapicheiroi) para o norte e preenchem uma lacuna na distribuição de outra (Ischnocnema oea). A densidade total estimada de anfíbios anuros vivendo na camada de folhiço do fragmento (baseada nos resultados do método de plots) foi de 3,1 indivíduos/100 m², sendo Haddadus binotatus a espécie mais abundante (2,4 indivíduos/100 m²). Comparações de nossos dados com os de outros estudos sugerem que comunidades de anuros em fragmentos florestais com cerca de 1.000 ha ou menos podem ser severamente limitados em sua riqueza e frequentemente incluem uma grande proporção de espécies tolerantes a ambientes abertos, como é o caso de vários hilídeos. Nossos resultados demonstram a importância de ampliar o conhecimento sobre a anurofauna da região norte do Estado do Rio de Janeiro e de conservar os poucos remanescentes florestais ainda existentes na região.

Distribuição temporal e espacial de anuros em área de Pampa, Santa Maria, RS

The present study aimed to determine the richness, occurrence constancy, reproductive modes, standard of abundance distribution, season of vocalization and to test correlation among climatic variables and activity of vocalization of anurans in a region of the Pampa Biome, Santa Maria, Rio Grande do Sul State. During the period of November/2001 to October/2002 monthly collections were carried out utilizing the ‘survey at breeding site’ method and examination of specimens kept in the Coleção Herpetológica do Setor de Zoologia da Universidade Federal de Santa Maria (ZUFSM). The occurrence of 25 species of anurans was recorded. The anurofauna recorded represents 30% of the species known to occur in Rio Grande do Sul, and comprises species generally associated with grasslands in this state and neighboring countries. Four reproductive modes were recorded: mode 1 (14 species; 58.3%); mode 11 and 30 (9 species; 37.5%) and mode 24 (1 species; 4.2%). The low diversification of reproductive modes is likely related to the homogeneity of the grassland habitat. Most species were constant or accessory in the study area and the species abundance distribution patterns fit in the Broken Stick and Log-normal models, characterized by homogeneity of species abundance distribution. Most species showed great plasticity in habitat, but few were plastic in vocalization sites use. There was a weak positive correlation between species richness and precipitation. There was also a weak positive correlation between the abundance of species calling activity and maximum average temperatures. These correlations indicated that, in the study area, the abundance of calling males is more affected by the temperature, and species richness is more affected by precipitation, despite the fact that significantly higher species richness occurs during the hottest period of the year. These results showed that the climatological variables examined were not enough to explain the seasonal occurrence of species, thus the influence of other environmental variables merit to be tested in future studies.

Este estudo teve como objetivo determinar a riqueza, a constância de ocorrência, os modos reprodutivos, o padrão de distribuição da abundância, a temporada de vocalização e testar a correlação das variáveis climáticas sobre a atividade de vocalização dos anuros em uma região do Bioma Pampa, Santa Maria, Rio Grande do Sul. Durante o período de novembro de 2001 a outubro de 2002 foram realizadas coletas mensais empregando o método de ‘busca em sítio de reprodução’ e exame de exemplares depositados na Coleção Herpetológica do Setor de Zoologia da Universidade Federal de Santa Maria (ZUFSM). Foi registrada a ocorrência de 25 espécies de anuros. A anurofauna registrada corresponde a 30% das espécies encontradas no Rio Grande do Sul e normalmente está associada a áreas abertas encontradas no estado e em países vizinhos. Foram registrados quatro modos reprodutivos: modo 1 (14 espécies; 58,3%); modos 11 e 30 (nove espécies; 37,5%) e modo 24 (uma espécie; 4,2%). A baixa diversificação de modos reprodutivos provavelmente está relacionada à homogeneidade do hábitat primariamente campestre. A maior parte das espécies mostrou-se constante ou acessória na área estudada e o padrão de distribuição da abundância das espécies apresentou ajuste aos modelos Broken Stick e Log-normal, caracterizados pela homogeneidade na distribuição da abundância das espécies. A maioria das espécies apresentou grande plasticidade na ocupação de hábitats, mas poucas foram plásticas no uso dos sítios de vocalização. Houve correlação positiva, ainda que fraca, da riqueza de espécies com a precipitação mensal acumulada e da abundância com a temperatura média máxima. As correlações obtidas indicaram que na área estudada a temperatura parece atuar mais sobre a abundância de machos em atividade de vocalização e a precipitação sobre a riqueza, apesar da riqueza de espécies ser significativamente maior durante o período mais quente do ano. Estes resultados revelaram que as variáveis climatológicas testadas explicaram muito pouco da ocorrência sazonal das espécies, assim a influência de outras variáveis ambientais merece ser testada em estudos futuros.

Distribuição temporal e espacial de anuros em área de Pampa, Santa Maria, RS

The present study aimed to determine the richness, occurrence constancy, reproductive modes, standard of abundance distribution, season of vocalization and to test correlation among climatic variables and activity of vocalization of anurans in a region of the Pampa Biome, Santa Maria, Rio Grande do Sul State. During the period of November/2001 to October/2002 monthly collections were carried out utilizing the ‘survey at breeding site method and examination of specimens kept in the Coleção Herpetológica do Setor de Zoologia da Universidade Federal de Santa Maria (ZUFSM). The occurrence of 25 species of anurans was recorded. The anurofauna recorded represents 30% of the species known to occur in Rio Grande do Sul, and comprises species generally associated with grasslands in this state and neighboring countries. Four reproductive modes were recorded: mode 1 (14 species; 58.3%); mode 11 and 30 (9 species; 37.5%) and mode 24 (1 species; 4.2%). The low diversification of reproductive modes is likely related to the homogeneity of the grassland habitat. Most species were constant or accessory in the study area and the species abundance distribution patterns fit in the Broken Stick and Log-normal models, characterized by homogeneity of species abundance distribution. Most species showed great plasticity in habitat, but few were plastic in vocalization sites use. There was a weak positive correlation between species richness and precipitation. There was also a weak positive correlation between the abundance of species calling activity and maximum average temperatures. These correlations indicated that, in the study area, the abundance of calling males is more affected by the temperature, and species richness is more affected by precipitation, despite the fact that significantly higher species richness occurs during the hottest period of the year. These results showed that the climatological variables examined were not enough to explain the seasonal occurrence of species, thus the influence of other environmental variables merit to be tested in future studies.

Este estudo teve como objetivo determinar a riqueza, a constância de ocorrência, os modos reprodutivos, o padrão de distribuição da abundância, a temporada de vocalização e testar a correlação das variáveis climáticas sobre a atividade de vocalização dos anuros em uma região do Bioma Pampa, Santa Maria, Rio Grande do Sul. Durante o período de novembro de 2001 a outubro de 2002 foram realizadas coletas mensais empregando o método de ‘busca em sítio de reprodução e exame de exemplares depositados na Coleção Herpetológica do Setor de Zoologia da Universidade Federal de Santa Maria (ZUFSM). Foi registrada a ocorrência de 25 espécies de anuros. A anurofauna registrada corresponde a 30% das espécies encontradas no Rio Grande do Sul e normalmente está associada a áreas abertas encontradas no estado e em países vizinhos. Foram registrados quatro modos reprodutivos: modo 1 (14 espécies; 58,3%); modos 11 e 30 (nove espécies; 37,5%) e modo 24 (uma espécie; 4,2%). A baixa diversificação de modos reprodutivos provavelmente está relacionada à homogeneidade do hábitat primariamente campestre. A maior parte das espécies mostrou-se constante ou acessória na área estudada e o padrão de distribuição da abundância das espécies apresentou ajuste aos modelos Broken Stick e Log-normal, caracterizados pela homogeneidade na distribuição da abundância das espécies. A maioria das espécies apresentou grande plasticidade na ocupação de hábitats, mas poucas foram plásticas no uso dos sítios de vocalização. Houve correlação positiva, ainda que fraca, da riqueza de espécies com a precipitação mensal acumulada e da abundância com a temperatura média máxima. As correlações obtidas indicaram que na área estudada a temperatura parece atuar mais sobre a abundância de machos em atividade de vocalização e a precipitação sobre a riqueza, apesar da riqueza de espécies ser significativamente maior durante o período mais quente do ano. Estes resultados revelaram que as variáveis climatológicas testadas explicaram muito pouco da ocorrência sazonal das espécies, assim a influência de outras variáveis ambientais merece ser testada em estudos futuros.