The PREDICTS database: a global database of how local terrestrial biodiversity responds to human impacts

Biodiversity continues to decline in the face of increasing anthropogenic pressures such as habitat destruction, exploitation, pollution and introduction of alien species. Existing global databases of species’ threat status or population time series are dominated by charismatic species. The collation of datasets with broad taxonomic and biogeographic extents, and that support computation of a range of biodiversity indicators, is necessary to enable better understanding of historical declines and to project – and avert – future declines. We describe and assess a new database of more than 1.6 million samples from 78 countries representing over 28,000 species, collated from existing spatial comparisons of local-scale biodiversity exposed to different intensities and types of anthropogenic pressures, from terrestrial sites around the world. The database contains measurements taken in 208 (of 814) ecoregions, 13 (of 14) biomes, 25 (of 35) biodiversity hotspots and 16 (of 17) megadiverse countries. The database contains more than 1% of the total number of all species described, and more than 1% of the described species within many taxonomic groups – including flowering plants, gymnosperms, birds, mammals, reptiles, amphibians, beetles, lepidopterans and hymenopterans. The dataset, which is still being added to, is therefore already considerably larger and more representative than those used by previous quantitative models of biodiversity trends and responses. The database is being assembled as part of the PREDICTS project (Projecting Responses of Ecological Diversity In Changing Terrestrial Systems – www.predicts.org.uk). We make site-level summary data available alongside this article. The full database will be publicly available in 2015.

Salamandra salamandra (Amphibia: Caudata: Salamandridae) in Portugal: not all black and yellow

The fire salamander complex is quite diverse in the Iberian Peninsula where nine subspecies of Salamandra salamandra are currently recognized. Here, we analysed the geographical distribution of the subspecies S. s. gallaica and S. s. crespoi using partial sequences of the mitochondrial cytochrome b gene of 168 individuals from 12 locations in Portugal. Our results support the existence of a deep lineage divergence between the two subspecies, with non-overlapping geographical distributions except in two contact zones: one in Sesimbra on the western coast, and another in Alcoutim on the southeastern border with Spain. Moreover, S. s. crespoi displays signs of gene flow among the sampled locations whereas S. s. gallaica shows evidence of some restriction to gene flow. Present-day genetic make-up of S. s. gallaica and S. s. crespoi is a result of past historical events, fine-tuned by contemporary Iberian geoclimate. Humid mountain areas were found to harbour increased genetic diversity possibly acting as past refugia during drier interglacial periods. To analyse wider geographical patterns and lineage splitting events within S. salamandra we performed a Bayesian dating analysis completing our data set with previously published sequences. The observed divergences were associated to successive biogeographic scenarios, and to other Iberian species showing similar trends.

From embryonic stem cells to sensory hair cells : a programming approach

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Biologia do Desenvolvimento), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

The epidthelial sodium channel ENaC and its regulators in the epidermal permeability barrier function

The highly amiloride-sensitive epithelial sodium channel ENaC is well known to be involved in controlling whole body sodium homeostasis and lung liquid clearance. ENaC expression has also been detected in the skin of amphibians and mammals. Mice lacking ENaC expression lose rapidly weight associated with an epidermal barrier defect that develops following birth. This dehydration is accompanied with a highly abnormal lipid matrix composition and an impaired skin surface acidification. This strongly suggests a role of ENaC in the maturation of barrier function rather than in the prenatal generation of the barrier, and may be as such an important modulator for skin hydration. In parallel, gene targeting experiments of regulators of ENaC activity, membrane serine proteases, also termed channel activating proteases, like CAP1/Prss8 and matriptase/MT-SP1 by themselves have been shown to be crucial for the epidermal barrier function. In our review, we mainly focus on the role of ENaC and its regulators in the skin and discuss their importance in the epidermal permeability barrier function.

Étude du rôle des gènes TGF-β1 et HSP-70 lors du processus de régénération du membre chez l’axolotl

Les urodèles amphibiens, dont fait partie l’axolotl (Ambystoma mexicanum), ont la capacité de régénérer leurs organes et membres suite à une amputation, tout au long de leur vie. La patte est l’organe dont le processus de régénération est le mieux caractérisé et ce dernier est divisé en deux phases principales. La première est la phase de préparation et commence immédiatement suite à l’amputation. Elle renferme des étapes essentielles au processus de régénération comme la guérison de la plaie et la formation d’une coiffe apicale ectodermique. Par la suite, les fibroblastes du derme et certaines cellules musculaires vont revenir à un état pluripotent via un processus appelé dédifférenciation cellulaire. Une fois dédifférenciées, ces cellules migrent et s’accumulent sous la coiffe apicale pour former le blastème. Lors de la phase de redéveloppement, les cellules du blastème se divisent puis se redifférencient pour régénérer la partie amputée. Fait intéressant, la régénération d’un membre ou la guérison d’une plaie chez l’axolotl ne mène jamais à la formation d’une cicatrice. Afin d’en apprendre plus sur le contrôle moléculaire de la régénération, les gènes Heat-shock protein-70 (Hsp-70) et Transforming growth factor-β1 (Tgf-β1) ont été sélectionnés. Ces gènes jouent un rôle important dans la réponse au stress et lors de la guérison des plaies chez les mammifères. HSP-70 est une chaperonne moléculaire qui est produite pour maintenir l’intégrité des protéines cellulaires lorsqu’un stress se présente. TGF-β1 est une cytokine produite suite à une blessure qui active la réponse inflammatoire et qui stimule la fermeture de la plaie chez les amniotes. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que Hsp-70 est exprimé et régulé lors du développement et de la régénération du membre chez l’axolotl. D’autre part, nos expériences ont mené à l’isolation de la séquence codante pour Tgf-β1 chez l’axolotl. Nos résultats montrent que Tgf-β1 est exprimé spécifiquement lors de la phase de préparation dans le membre en régénération. De plus, le blocage de la voie des Tgf-β avec l’inhibiteur pharmacologique SB-431542, lors de la régénération, mène à l’inhibition du processus. Ceci démontre que la signalisation via la voie des Tgf-β est essentielle à la régénération du membre chez l’axolotl.

Analyse fonctionnelle du gène BMP-2 lors de la régénération du membre chez l’axolotl

Les amphibiens urodèles (e.g. les axolotls) possèdent la remarquable capacité de régénérer plusieurs parties de leur corps. Ils peuvent, entre autres, régénérer parfaitement un membre amputé par épimorphose, un processus biphasique comprenant une phase de préparation, spécifique à la régénération, et une phase de redéveloppement, commune à l’épimorphose et au développement embryonnaire. Durant la phase de préparation, les cellules du moignon se dédifférencient en cellules pseudo-embryonnaires, prolifèrent et migrent distalement au plan d’amputation pour former un blastème de régénération. Parmi les vertébrés, la dédifférenciation est unique aux urodèles. Afin de mieux comprendre le contrôle moléculaire de la régénération chez les urodèles, nous avons choisi d’étudier BMP-2, un facteur de croissance, en raison de son implication dans la régénération des phalanges distales chez les mammifères. Le facteur de transcription MSX-1 a également été sélectionné en raison de sa capacité à induire la dédifférenciation cellulaire in vitro et de son interaction potentielle avec la signalisation des BMPs. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que BMP-2 et MSX-1 sont exprimés lors des phases de préparation et de redéveloppement de l’épimorphose, et que leur profil d'expression spatio-temporel est très semblable, ce qui suggère une interaction de leurs signaux. En outre, chez les tétrapodes amniotes, l’expression de Shh est restreinte au mésenchyme postérieur des membres en développement et chevauche l’expression de BMP-2. Toutefois, l’expression de BMP-2 n’est pas restreinte à la région postérieure mais forme un gradient postéro-antérieur. Shh est le principal régulateur de la formation du patron de développement antéro-postérieur du ii membre. Étant donné les domaines d’expression chevauchants de BMP-2 et Shh et la restriction postérieure d’expression de Shh, on croit que Shh régule la formation du patron de développement de postérieur à antérieur par l’activation de l’expression de BMP-2. Fait intéressant, l’axolotl exprime également Shh dans la région postérieure, mais le développement des pattes se fait de la région antérieure à la région postérieure au lieu de postérieur à antérieur comme chez les autres tétrapodes, et ceci durant le développement et la régénération. Nous avons utilisé cette caractéristique de l’axolotl pour démontrer que la signalisation Shh ne structure pas l’autopode via BMP-2. En effet, l’expression de BMP-2 n'est pas régulée par l'inhibition de la signalisation Shh, et son expression est du côté opposé à celle de Shh durant le développement et la régénération des pattes de l’axolotl. Il a été observé durant le développement du membre chez la souris que MSX-1 est régulé par la signalisation Shh. Nos résultats ont démontrés que chez l’axolotl, MSX-1 ne semble pas régulé par l'inhibition de la signalisation Shh au cours de la régénération du membre. De plus, nous avons démontré que contrairement à l’expression de Shh, l’expression de BMP-2 est corrélée avec l’ordre de formation des phalanges, est impliquée dans la condensation cellulaire et dans l'apoptose précédant la chondrogenèse. L’ensemble de ces résultats suggère un rôle de BMP-2 dans l’initiation de l’ossification endochondrale. Enfin, nous avons démontré que la signalisation BMP est indispensable pour l’épimorphose du membre durant la phase de redéveloppement.

Le roseau commun (Phragmites Australis) influence-t-il la composition spécifique et le développement larvaire d'amphibiens?

Les plantes envahissantes sont considérées comme l'une des plus grandes menaces sur les espèces, mais leurs impacts sur les amphibiens demeurent peu connus. L’objectif de ce projet est de déterminer l’effet de l’établissement du roseau commun (Phragmites australis) sur la répartition des amphibiens et sur leur développement larvaire. Il est présumé que cette plante s'accapare l'espace et les ressources disponibles en produisant une importante biomasse, qu’elle peut modifier l’hydrologie des marais et la structure des communautés d’amphibiens. J’ai évalué les facteurs influençant la répartition des amphibiens selon les caractéristiques des étangs et du paysage dans 50 sites envahis ou non à divers degrés. Des expériences ont également été menées afin d’étudier les répercussions de trois densités de roseau sur des têtards de la Grenouille des bois (Lithobates sylvaticus) et sur la qualité de son habitat. Mes résultats suggèrent que le roseau à forte densité ralentit le développement larvaire de la grenouille des bois et influence les assemblages phytoplanctoniques. Cependant, il n’y a aucune relation entre la densité de la plante et la survie, la morphologie des têtards et les caractéristiques biotiques et abiotiques de l’eau. Dans notre aire d’étude, le paysage autour des étangs a une plus grande influence sur la répartition des amphibiens que l'établissement du roseau. Toutefois, la probabilité d’assèchement est plus élevée lorsque la plante est établie en grande quantité, ce qui, si l’envahissement s’intensifie, aura un effet néfaste sur la survie des têtards et mettra en péril la persistance des populations.

Les cytokines inflammatoires modulent la prolifération et la différenciation in vitro des cellules souches/progénitrices de la moelle épinière.

La moelle épinière (MÉ) est essentielle pour relier les informations motrices et sensorielles entre le cerveau et la périphérie. Malheureusement, elle peut facilement être endommagée suite à un traumatisme médullaire (TM) ou des pathologies comme la sclérose en plaques. Chez les vertébrés inférieurs, tels les amphibiens, la MÉ lésée se régénère via ses cellules souches endogènes, alors que celle des mammifères démontre une très faible habileté régénératrice post-traumatique. Des travaux récents ont démontré que la MÉ des mammifères contient des cellules souches neurales latentes correspondant aux cellules épendymaires du canal central. D’autres études ont prouvé qu’à la suite d’un TM, les cellules souches épendymaires (cSÉ) prolifèrent, migrent vers le site de la lésion et se différencient principalement en cellules gliales. Promouvoir la régénération de la MÉ endommagée via la modulation des cellules souches endogènes devient donc une voie thérapeutique intéressante. Isolant des cellules souches/progénitrices de la MÉ via la culture de neurosphères (NS), nos études in vitro, en présence de cytokines inflammatoires ou de milieu conditionné auxmacrophages, suggèrent que la réponse inflammatoire influence fortement la prolifération et la différentiation des cSÉ. Dans l’objectif de définir le programme génétique relié à l’activation des cSÉ de la MÉ, nous avons débuté l’élaboration d’un protocole d’isolement des cSÉ à l’aide d’un modèle de souris transgénique.

Évaluations physiologiques de la tricaïne méthanesulfonate pour l’anesthésie des grenouilles africaines à griffes (Xenopus laevis)

Il existe peu d’études sur les effets physiologiques et pharmacologiques du médicament anesthésiant le plus utilisé chez les anoures, la tricaïne méthanesulfonate, et son utilisation chez la grenouille Xenopus laevis. Notre premier objectif était d’évaluer l’effet de bains d’immersion de 20 minutes de 1 et 2 g/L de tricaïne méthanesulfonate sur la fonction cardiorespiratoire, l’analgésie et les réflexes ainsi que d’étudier la pharmacocinétique. Nos résultats démontrent que des bains de 1 et 2 g/L produisent une anesthésie chirurgicale de 30 et 60 minutes respectivement, sans effet significatif sur le système cardiorespiratoire. À la suite d’une immersion à 2 g/L, on note une demi-vie terminale de 3,9 heures. Cette dose ne produit aucun effet sur l’histologie des tissus 24 heures après l’immersion. Dans une deuxième expérience, nous avons évalué les effets d’une surdose de tricaïne méthanesulfonate en bain d’immersion sur les systèmes cardiorespiratoire et nerveux central grâce à l’électroencéphalographie ainsi que l’effet d’une injection de pentobarbital sodique après 2 heures d’immersion. L’EEG montre un effet dépresseur sur le SNC avec l’utilisation de la tricaïne méthanesulfonate sans voir un arrêt de signal d’EEG sur la période de 2 heures d’enregistrement. Les surdoses à 1 g/L et 3 g/L n’ont pas d’effet significatif sur le rythme cardiaque, et l’injection de pentobarbital suite au bain d’immersion de tricaïne méthanesulfonate est nécessaire pour induire l’euthanasie. Nous avons démontré que le bain de tricaïne méthanesulfonate peut produire une anesthésie de 30 à 60 minutes avec dépression du SNC sans effet cardiovasculaire chez les Xenopus laevis.

Diversité et structure du zooplancton : importance pour la conservation de la biodiversité aquatique en zone urbaine

L'écologie urbaine est un nouveau champ de recherche qui cherche à comprendre les structures et les patrons des communautés et des écosystèmes situés dans des paysages urbains. Les petits plans d’eau sont connus comme des écosystèmes aquatiques qui peuvent contenir une biodiversité considérable pour plusieurs groupes taxonomiques (oiseaux, amphibiens, macroinvertébrés), ce qui en fait des écosystèmes intéressants pour les études de conservation. Cependant, la biodiversité du zooplancton, un élément central des réseaux trophiques aquatiques, n’est pas entièrement connue pour les plans d’eaux urbains et devrait être mieux décrite et comprise. Cette étude a évalué les patrons de biodiversité des communautés zooplanctoniques dans des plans d’eau urbains sur l’Ile de Montréal et leurs sources de variation. Des suggestions pour l’évaluation et la conservation de la biodiversité sont aussi discutées. La biodiversité zooplanctonique des plans d’eaux urbains s’est avérée être assez élevée, avec les cladocères et les rotifères montrant les contributions à la diversité gamma et bêta les plus élevées. Sur l’ensemble des plans d’eau, il y avait une corrélation négative entre les contributions à la bêta diversité des cladocères et des rotifères. Au niveau de chaque plan d'eau, la zone littorale colonisée par des macrophytes s'est avérée être un habitat important pour la biodiversité zooplactonique, contribuant considérablement à la richesse en taxons, souvent avec une différente composition en espèces. Les communautés zooplanctoniques répondaient aux facteurs ascendants et descendants, mais aussi aux pratiques d’entretien, car le fait de vider les plans d’eau en hiver affecte la composition des communautés zooplanctoniques. Les communautés de cladocères dans ces plans d’eau possédaient des quantités variables de diversité phylogénétique, ce qui permet de les classer afin de prioriser les sites à préserver par rapport à la diversité phylogénétique. Le choix des sites à préserver afin de maximiser la diversité phylogénétique devrait être correctement établi, afin d’eviter de faire des choix sous-optimaux. Cependant, pour des taxons tels que les cladocères, pour lesquels les relations phylogénétiques demeurent difficiles à établir, placer une confiance absolue dans un seul arbre est une procédure dangereuse. L’incorporation de l’incertitude phylogénétique a démontré que, lorsqu’elle est prise en compte, plusieurs différences potentielles entre la diversité phylogenétique ne sont plus supportées. Les patrons de composition des communautés différaient entre les plans d’eau, les mois et les zones d’échantillonnage. Etant donné les intéractions sont significatives entres ces facters; ceci indique que tous ces facteurs devraient êtres considérés. L’urbanisation ne semblait pas sélectionner pour un type unique de composition des groupes alimentaires, étant donné que les communautés pouvaient changer entres des assemblages de types alimentaires différents. Les variables environnementales, surtout la couverture du plan d’eau en macrophytes, étaient des facteurs importants pour la biodiversité zooplanctonique, affectant la richesse spécifique de divers groupes taxonomiques et alimentaires. Ces variables affectaient aussi la composition des communautés, mais dans une moindre mesure, étant des variables explicatives modestes, ce qui indiquerait le besoin de considérer d’autres processus.

Estudi de l’estat, disponibilitat d’hàbitat i connectivitat de les poblacions d’amfibis al Pla de d’Estany

Estudi sobre la població d’amfibis al Pla de l’Estany, aprofundint en els aspectes que influeixen en la seva fluctuació i proposta d’un pla de monitoratge

Primary succession in man-made wetlands: biodiversity, structure and dynamics of macrofaunal assemblages

Man-made wetlands are often created to compensate for the loss or degradation of natural wetlands, but little is known about the processes taking place in these artificial environments, especially at the community level. Throughout this thesis, we have assessed the phenomena of primary succession over different time (short-, mid- and long-term) and spatial scales (local, regional, interregional levels), applying different approaches (taxonomic and functional) and subject groups (invertebrates and amphibians). Our main findings regarding time scales show a 3-phase successional pattern in Mediterranean man-made wetlands’ communities, where at the short term (1 year) colonization processes dominate; at mid term perspectives (2 to 7 years) succession signs begin to be conspicuous, and later on (≥ 10 years) parameters such as species richness reach an asymptote. At that moment, some biological strategies dominate, and biodiversity surrogates indicate that communities are indistinct between man-made and natural wetlands. Regarding spatial effects, we corroborated that both local and regional factors affect the establishing communities. Particularly, the low hydrological stability of the Mediterranean region has enhanced biological traits favoring resilience and resistance to disturbances when comparing Mediterranean and cold temperate aquatic communities. Even within the Mediterranean region, low levels of hydrological stability have significant effects on the successional dynamics. In these cases, local communities are highly nested within regional natural ones, and so are not able to make net contributions to regional richness. We also showed the influence of the regional pool of recruiters over local communities, both in the case of invertebrates and amphibians. Especially for the latter group, man-made Mediterranean temporary ponds (MTPs) can play an important role in their conservation.

Studies on the anatomy and physiology of the tongue

This paper contains a review of the human tongue as well as fish, amphibians, birds, and mammals, and includes numerous illustrations.

Species 2000 & ITIS Catalogue of Life, 2013 Annual Checklist

This release of the Catalogue of Life contains contributions from 132 databases with information on 1,352,112 species, 114,069 infraspecific taxa and also includes 928,147 synonyms and 408,689 common names covering the following groups: Viruses • Viruses and Subviral agents from ICTV_MSL UPDATED! Bacteria and Archaea from BIOS Chromista • Chromistan fungi from Species Fungorum Protozoa • Major groups from ITIS Regional, • Ciliates from CilCat, • Polycystines from WoRMS Polycystina UPDATED!, • Protozoan fungi from Species Fungorum and Trichomycetes database • Slime moulds from Nomen.eumycetozoa.com Fungi • Various taxa in whole or in part from CABI Bioservices databases (Species Fungorum, Phyllachorales, Rhytismatales, Saccharomycetes and Zygomycetes databases) and from three other databases covering Xylariaceae, Glomeromycota, Trichomycetes, Dothideomycetes • Lichens from LIAS UPDATED! Plantae (Plants) • Mosses from MOST • Liverworts and hornworts from ELPT • Conifers from Conifer Database • Cycads and 6 flowering plant families from IOPI-GPC, and 99 families from WCSP • Plus individual flowering plants families from AnnonBase, Brassicaceae, ChenoBase, Droseraceae Database, EbenaBase, GCC UPDATED!, ILDIS UPDATED!, LecyPages, LHD, MELnet UPDATED!, RJB Geranium, Solanaceae Source, Umbellifers. Animalia (Animals) • Marine groups from URMO, ITIS Global, Hexacorals, ETI WBD (Euphausiacea), WoRMS: WoRMS Asteroidea UPDATED!, WoRMS Bochusacea UPDATED!, WoRMS Brachiopoda UPDATED!, WoRMS Brachypoda UPDATED!, WoRMS Brachyura UPDATED!, WoRMS Bryozoa UPDATED!, WoRMS Cestoda NEW!, WoRMS Chaetognatha UPDATED!, WoRMS Cumacea UPDATED!, WoRMS Echinoidea UPDATED!, WoRMS Gastrotricha NEW!, WoRMS Gnathostomulida NEW!, WoRMS Holothuroidea UPDATED!, WoRMS Hydrozoa UPDATED!, WoRMS Isopoda UPDATED!, WoRMS Leptostraca UPDATED!, WoRMS Monogenea NEW!, WoRMS Mystacocarida UPDATED!, WoRMS Myxozoa NEW!, WoRMS Nemertea UPDATED!, WoRMS Oligochaeta UPDATED!, WoRMS Ophiuroidea UPDATED!, WoRMS Phoronida UPDATED!, WoRMS Placozoa NEW!, WoRMS Polychaeta UPDATED!, WoRMS Polycystina UPDATED!, WoRMS Porifera UPDATED!, WoRMS Priapulida NEW!, WoRMS Proseriata and Kalyptorhynchia UPDATED!, WoRMS Remipedia UPDATED!, WoRMS Scaphopoda UPDATED!, WoRMS Tanaidacea UPDATED!, WoRMS Tantulocarida UPDATED!, WoRMS Thermosbaenacea UPDATED!, WoRMS Trematoda NEW!, WoRMS Xenoturbellida UPDATED! • Rotifers, mayflies, freshwater hairworms, planarians from FADA databases: FADA Rotifera UPDATED!, FADA Ephemeroptera NEW!, FADA Nematomorpha NEW! & FADA Turbellaria NEW! • Entoprocts, water bears from ITIS Global • Spiders, scorpions, ticks & mites from SpidCat via ITIS UPDATED!, SalticidDB , ITIS Global, TicksBase, SpmWeb BdelloideaBase UPDATED! & Mites GSDs: OlogamasidBase, PhytoseiidBase, RhodacaridBase & TenuipalpidBase • Diplopods, centipedes, pauropods and symphylans from SysMyr UPDATED! & ChiloBase • Dragonflies and damselflies from Odonata database • Stoneflies from PlecopteraSF UPDATED! • Cockroaches from BlattodeaSF UPDATED! • Praying mantids from MantodeaSF UPDATED! • Stick and leaf insects from PhasmidaSF UPDATED! • Grasshoppers, locusts, katydids and crickets from OrthopteraSF UPDATED! • Webspinners from EmbiopteraSF UPDATED! • Bark & parasitic lices from PsocodeaSF NEW! • Some groups of true bugs from ScaleNet, FLOW, COOL, Psyllist, AphidSF UPDATED! , MBB, 3i Cicadellinae, 3i Typhlocybinae, MOWD & CoreoideaSF NEW!• Twisted-wing parasites from Strepsiptera Database UPDATED! • Lacewings, antlions, owlflies, fishflies, dobsonflies & snakeflies from LDL Neuropterida • Some beetle groups from the Scarabs UPDATED!, TITAN, WTaxa & ITIS Global • Fleas from Parhost • Flies, mosquitoes, bots, midges and gnats from Systema Dipterorum, CCW & CIPA • Butterflies and moths from LepIndex UPDATED!, GloBIS (GART) UPDATED!, Tineidae NHM, World Gracillariidae • Bees & wasps from ITIS Bees, Taxapad Ichneumonoidea, UCD, ZOBODAT Vespoidea & HymIS Rhopalosomatidae NEW!• Molluscs from WoRMS Mollusca NEW!, FADA Bivalvia NEW!, MolluscaFW NEW! & AFD (Pulmonata) • Fishes from FishBase UPDATED! • Reptiles from TIGR Reptiles • Amphibians, birds and mammals from ITIS Global PLUS additional species of many groups from ITIS Regional, NZIB and CoL China NEW!

Toward multifactorial null models of range contraction in terrestrial vertebrates

The contraction of a species’ distribution range, which results from the extirpation of local populations, generally precedes its extinction. Therefore, understanding drivers of range contraction is important for conservation and management. Although there are many processes that can potentially lead to local extirpation and range contraction, three main null models have been proposed: demographic, contagion, and refuge. The first two models postulate that the probability of local extirpation for a given area depends on its relative position within the range; but these models generate distinct spatial predictions because they assume either a ubiquitous (demographic) or a clinal (contagion) distribution of threats. The third model (refuge) postulates that extirpations are determined by the intensity of human impacts, leading to heterogeneous spatial predictions potentially compatible with those made by the other two null models. A few previous studies have explored the generality of some of these null models, but we present here the first comprehensive evaluation of all three models. Using descriptive indices and regression analyses we contrast the predictions made by each of the null models using empirical spatial data describing range contraction in 386 terrestrial vertebrates (mammals, birds, amphibians, and reptiles) distributed across the World. Observed contraction patterns do not consistently conform to the predictions of any of the three models, suggesting that these may not be adequate null models to evaluate range contraction dynamics among terrestrial vertebrates. Instead, our results support alternative null models that account for both relative position and intensity of human impacts. These new models provide a better multifactorial baseline to describe range contraction patterns in vertebrates. This general baseline can be used to explore how additional factors influence contraction, and ultimately extinction for particular areas or species as well as to predict future changes in light of current and new threats.