Uso de modelos de nicho para estimar la distribución de peces dulceacuícolas del sur de México

Abstract

RESUMEN: En el sur de México se distribuyen los ciprínidos Notropis boucardi, N. imeldae, y N. moralesi y los profundúlidos Profundulus balsanus, P. mixtlanensis, P. oaxacae, P. punctatus. Todos estos peces muestran abundancias bajas, sobre todo por estar recluidos en manantiales y cabeceras de los ríos, lo que los hace altamente sensibles a la perturbación de su entorno. Aunque algunas de estas especies de peces dulceacuícolas se distribuyen dentro de las mismas cuencas, es difícil encontrarlas habitando dentro de la misma localidad. Con el fin de explicar su distribución real y detectar posibles zonas de alta presión competitiva, el objetivo de este trabajo fue generar modelos de nicho ecológico de algunas de las especies de peces pertenecientes a los géneros Notropis y Profundulus para estimar su distribución potencial, tomando en cuenta el potencial competidor entre estas especies. La hipótesis de trabajo es que el traslape de nicho (trófico y fundamental) explica el dominio de especies particulares de Notropis y Profundulus en las zonas altas de los ríos en los que se distribuyen. Primeramente, se conformó una base de datos con un total de 234 registros, donde 23 pertenecen a Notropis boucardi, 14 a N. imeldae, 50 a N. moralesi, 51 a Profundulus balsanus, 27 a P. mixtlanensis, 21 a P. oaxacae y 34 a P. punctatus, siete para P. sp. “Papaloapan” y siete para P. sp. “Tehuantepec”. Se tomaron como referencias coberturas ambientales especiales para cuerpos de agua dulce de 30” de resolución. El modelado se efectuó con el algoritmo Maxent evaluándose con el área bajo la curva, tasa de omisión promedio y el estadístico de Akaike. De los mejores modelos generados para cada especie, se procedió a comparar su equivalencia ecológica en términos de nicho fundamental. Para la estimación de nicho trófico se recopilaron datos bibliográficos e hicieron estudios de contenido estomacal para las especies que comparten distribución a nivel subcuenca, cuyo traslape se calculó con el índice de MacArthur y Levin y su amplitud con el índice de Levins. La detección de zonas de interés se generó con la sobreposición de las capas generadas por Maxent entre especies con alto traslape de nicho tomando en cuenta zonas con idoneidad promedio mayor a 0.75. Finalmente, con salidas exploratorias se evaluó la capacidad predictiva de estos por medio del estadístico de Kappa de Cohen. Las tres especies pertenecientes al género Notropis tienen un alto grado de similitud en sus nichos fundamentales (0.76-0.84). P. mixtlanesis y P. oaxacae tienen una similitud significativa (0.77); especies que también tienen un traslape alto son las especies N. imeldae y N. moralesi (0.76-0.94), con quienes comparten distribución a nivel subcuenca en la actualidad. P. punctatus y P. sp. “Tehuantepec” presentan un nicho que solo coincide en un 4.4%. El traslape trófico entre N. imeldae, P. mixtlanensis y P. oaxacae es alto (82-92%). Las subcuencas de los ríos Atoyac-Oaxaca de Juárez, Atoyac-San Pedro Juchatengo, Sordo y Yolatepec, pertenecientes a la cuenca “Río Atoyac” (RH20A); junto con la subcuenca Río Mixteco (RH18Af) que pertenece al sistema Balsas, son las zonas geográficas que obtuvieron los valores más altos de idoneidad conjunta entre especies de Notropis y Profundulus. La búsqueda generó ocho nuevos registros (Kappa=0.61). Fue posible delimitar áreas de importancia ecológica y biogeográfica tomando en cuenta la similitud del nicho trófico y fundamental. Las bajas similitudes de nicho fundamental observadas entre Profundulus punctatus, P. sp. “Papaloapan” y P. sp. “Tehuantepec” suman evidencia para considerar a estos grupos especies separadas. Las ausencias observadas durante los muestreos preliminares muestran el deterioro que presentan en la actualidad algunos ríos y la posible nueva especie de Notropis encontrada en la Sierra Sur extiende la distribución reconocida de la familia Cyprinidae en el continente.

ABSTRACT: In the south of Mexico, the ciprinids Notropis boucardi, N. imeldae, and N. moralesi and the profundulids Profundulus balsanus, P. mixtlanensis, P. oaxacae, P. punctatus are distributed. All these fish show low abundances, mainly because they are confined to springs and headwaters of the rivers, which makes them highly sensitive to the disturbance of their environment. Although some of these species of freshwater fish are distributed within the same basins, it is difficult to find them inhabiting within the same locality. In order to explain its real distribution and detect possible areas of high competitive pressure, the objective of this work was to generate ecological niche models of some of the fish species belonging to the genera Notropis and Profundulus to estimate their potential distribution, taking into account account for the potential competitor among these species. The working hypothesis is that the niche overlap (trophic and fundamental) explains the domain of particular species of Notropis and Profundulus in the high areas of the rivers in which they are distributed. A database was formed with a total of 234 records, where 23 belong to Notropis boucardi, 14 to N. imeldae, 50 to N. moralesi, 51 to Profundulus balsanus, 27 to P. mixtlanensis, 21 to P. oaxacae and 34 to P. punctatus, seven for P. sp. "Papaloapan" and seven for P. sp. "Tehuantepec". Reference was made to special environmental coverings for bodies of fresh water of 30 "resolution. The modeling was carried out with the Maxent algorithm evaluated with the area under the curve, the average omission rate and the Akaike statistic. From the best models generated for each species, we proceeded to compare their ecological equivalence in terms of fundamental niche. For the estimation of trophic niche, bibliographic data were collected and studies of stomach contents were made for the species that share distribution at the sub-basin level, whose overlap was calculated with the MacArthur and Levin index and its amplitude with the Levins index. The detection of zones of interest was generated with the superposition of the layers generated by Maxent between species with high niche overlaps, taking into account areas with average suitability greater than 0.75. Finally. with exploratory searches the predictive capacity of these was evaluated by means of the Kappa de Cohen statistic. The three species belonging to the genus Notropis have a high degree of similarity in their fundamental niches (0.76-0.84). P. mixtlanesis and P. oaxacae have a significant similarity (0.77); species that also have a high overlap are the species N. imeldae and N. moralesi (0.76-0.94), with whom they share distribution at the sub-basin level at present. P. punctatus and P. sp. "Tehuantepec" present a niche that only coincides in 4.4%. The trophic overlap between N. imeldae, P. mixtlanensis and P. oaxacae is high (82-92%). The sub-basins of the AtoyacOaxaca de Juárez, Atoyac-San Pedro Juchatengo, Sordo and Yolatepec rivers, belonging to the "Río Atoyac" basin (RH20A); together with the Rio Mixteco subbasin (RH18Af) that belongs to the Balsas system, are the geographical areas that obtained the highest joint suitability values between Notropis and Profundulus species. The search generated eight new (Kappa = 0.61). It was possible to delimit areas of ecological and biogeographical importance taking into account the similarity of the trophic and fundamental niche. The low fundamental niche similarities observed between Profundulus punctatus, P. sp. "Papaloapan" and P. sp. "Tehuantepec" add evidence to consider these groups separate species. The observed absences during preliminary sampling show the deterioration that some rivers present at present and the possible new species of Notropis found in the Sierra Sur extends the recognized distribution of the Cyprinidae family in the continent.