MARINOS BIODIVERSIDAD HOTSPOTS Y PRIORIDADES DE CONSERVACIN PARA ARRECIFES TROPICALES

Los arrecifes de coral son la diversidad biolgica de los ecosistemas marinos de aguas poco profundas, pero la mayora estn siendo degradados en todo el mundo por las actividades humanas y el calentamiento climtico.Los anlisis de los rangos geogrficos de 3.235 especies de peces de arrecife, corales, caracoles, langostas y revelaron que entre el 7,2% y el 53,6% de cada taxn han altamente restringido rangos, hacindolos vulnerables a la extincin.Especies de distribucin restringida se agrupan en centros de endemismo, como los descritos para los taxones terrestres.Los 10 centros de endemismo ms ricos cubren el 15,8% de los arrecifes de coral del mundo (0.012% de los ocanos) pero incluyen entre 44,8 y 54,2% de las especies de distribucin restringida.Muchos ocurren en regiones donde los arrecifes estn siendo gravemente afectados por la gente, que podra dar lugar a numerosas extinciones.Amenazados centros de endemismo son grandes focos de biodiversidad, y los esfuerzos de conservacin dirigidos hacia ellos podra ayudar a evitar la prdida de biodiversidad de los arrecifes tropicales.

Los arrecifes de coral bordean una sexta parte del mundo costas (1) y el apoyo de cientos de miles de las especies animales y vegetales (2). Cincuenta Y Ocho por ciento de los arrecifes del mundo se reportan a siendo amenazados por las actividades humanas (3). Terrestre la agricultura, la deforestacin y el desarrollo estn introduciendo grandes cantidades de sedimentos, nutrientes y otros contaminantes en las aguas costeras, provocando la eutrofizacin generalizada y la degradacin de los hbitats biolgicamente productivas (4, 5). Los arrecifes de coral se pescan a menudo intensamente; y en las regiones de los ocanos ndico y Pacfico, la pesca con dinamita y venenos ha devastado hbitats de arrecifes (6). Los arrecifes de coral son tambin susceptibles al cambio climtico; 25% de la los arrecifes de coral del mundo ya han sido destruidos o severamente degradada por problemas derivados desde el calentamiento climtico (7). Entre los ecosistemas marinos, arrecifes tropicales representan una alta prioridad para acciones de conservacin [nota 1 Web (8)].Fig. 1. clinas globales en la riqueza de especies de THSH (A), los corales (B), caracoles(C), y langostas (D). Escalas muestran el nmero de especies presentes. (E)Concordancia de las principales clulas ricas en especies de 10% entre la mayora de los taxones. Rojo se incluyeron las clulas para los cuatro taxones, naranja para tres, amarillo

para dos, y azul para uno. (F) Las amenazas a los arrecifes en cada celda de la cuadrcula, calcula utilizando datos de Bryant et al. (3, 13). El azul representa bajo riesgo (promedio puntuacin de amenaza entre 1 y 1,67); amarillo, riesgo medio (puntuacin entre 1,68 y 2,33); y rojo, alto riesgo (puntuacin 2,34 dlares). (G) Concordancia en los modelos de gama rareza entre la parte superior de puntuacin del 10% de clulas para cada taxn. Los cdigos de color son como en (E). Espectculo Lugares esbozado centros multitaxon de endemismo (13) [Tabla de Web 2 (8)], numerados como en la Tabla 2.Hemos utilizado los datos sobre la distribucin de 3235 especies de cuatro filos para explorar el potencial consecuencias de la degradacin de los arrecifes generalizada para la biodiversidad y para investigar formas para orientar las acciones de conservacin de lugares donde ms se necesita y podra tener el mayores beneficios. Mapeamos la geogrfica rangos de 1.700 especies de peces de arrecife, 804 especies de corales, 662 especies de caracol, y 69 especies de langosta. Elegimos estos taxones porque que son bien conocidos, buena distribucin datos para ellos estn disponibles en un mundial escala, y representan sustitutos razonables por la diversidad de arrecife como un todo (9) [Webnota 2 y Web tabla 1 (8)]. La Figura 1, A a D, muestra clinas globales en especie riqueza de estos taxones, mapeada en una equalarea rejilla (10). Hay un alto nivel de concordancia en los patrones de riqueza total de especies a travs de los cuatro taxones (Pairwise Spearman correlaciones de rangos van desde 0,78 hasta 0,89).Para todos los taxones, la riqueza de especies picos en el llamado "tringulo de coral" del sudeste de Asia (11), y luego cae rpidamente hacia el este a travs de el Pacfico y al oeste menos se mueve rpidamente a travs del Ocano ndico. En el Atlntico tropical, todos los taxones tienen mayor riqueza en el Caribe.Figura 1E muestra un alto grado de solapamiento en las primeras clulas ricas en especies de 10% para la mayora de los cada taxn. 26,5% de las clulas eran ms ricos compartido por cuatro taxones, 38,6% en tres, y 38,6% en dos (12). Las clulas en el sur Filipinas y el centro de Indonesia estn en el 10% localizaciones ms ricas para los cuatro taxones, y el grado de disminucin de solapamiento alejndose de esta regin.Figura 1F muestra la distribucin de amenazas a los arrecifes de coral de los impactos humanos, sobre la base de un anlisis por Bryant et al. (3). Ellos asignan amenazas a los arrecifes de desarrollo costero, la sobreexplotacin y la contaminacin del mar y de fuentes terrestres, y luego clasifican los arrecifes como frente baja, media, y altos niveles de amenaza. El uso de sus datos, se calcul el amenaza a los arrecifes de media en cada celda de la cuadrcula en un escala del 1 al 3 (de menos a amenaza) (13). reas de mayor riqueza de especies estn expuestos a significativamente mayores amenazas de los impactos humanos que son las regiones menos ricos (Tabla 1).Las especies marinas han sido considerados resistentes a la extincin debido a su gran tamaos alcance geogrfico (14). Nuestra contradicen los datos este punto de vista para tres de los cuatro taxones.

La figura 2 muestra las curvas de acumulativos para las especies nmero versus tamao del rango, expresado como el nmero de clulas dentro de alcance de una especie suceso que contena hbitat de arrecife. Aunque la mayora de los corales son generalizadas, la mayora de las langostas geogrficamente restringida, y el pescado y caracoles tienen aproximadamente el mismo nmero de alcance restringido y especies de amplia distribucin.Incluso entre los corales, 58 especies (7,2%) tuvieron rangos restringidos (# 10 clulas). Las figuras fueron 26.5, 28.7, y 53.6%, respectivamente, para peces, caracoles y langostas. Por lo tanto, restrictedrange las especies son comunes en el mar, y degradacin de los arrecifes generalizada podra conducir a una reuniendo ola de extinciones. La baja fraccin de rango restringido corales deben ser tratados con cautela porque se identificaron las especies por la morfologa (15). Los corales y muchos otros organismos marinos con morfologa similar cultar diferencias genticas sustanciales, incluso en todas las regiones sin barreras obvias a flujo de genes (16, 17). Los estudios futuros pueden revelar mucho especiacin crptica que podra revisar nuestro conclusin de que las especies de coral son generalmente generalizada. Riesgo de extincin podra ser mayor de lo sugerido por nuestros resultados.Se examin la distribucin de geogrficamente especies restringidas a determinar si tales especies endmicas se encuentran agrupados en centros de endemismo, ya que estn en terrestre ambientes (18). Utilizamos el recproco del tamao del rango de cada especie como medida de la gama rareza, y para cada uno, nos clula resumi los valores de todas las especies presentes (19).Mapas de las puntuaciones de rango rareza revelan las reas que son ricas en especies de distribucin restringida [fig Web. 1, A a D (8)]. Mapeamos la topscoring 10% de las clulas para cada taxn, y la fig. 1G muestra que hay una alta concordancia entre ellos. De las clulas-top anotando, 54,2% fueron compartidos por dos taxones, 22,9% en tres, y 3,6% en cuatro (12).Centros de endemismo predominan en lugares aislados por la distancia o la oceanografa. Para ejemplo, las islas aisladas ricas en especies endmicas incluir Mauricio y La Reunin, en el Ocano ndico, Hawai y las Islas de Pascua en la el Pacfico y Santa Elena y Ascensin Islas en el Atlntico. Centros de endemismo tambin se producen cuando se mueven las corrientes sin inversin agua de latitudes tropicales y templadas. Los ejemplos incluyen el este y el oeste de Australia, el este de Sudfrica, y el sur de Japn.Sin embargo, tambin hay centros de multitaxa endemismo en lugares que parecen altamente interconectado con otras regiones, como el Filipinas, Islas de la Sonda, y Nueva Caledonia.Esto concuerda con la evidencia creciente que las especies pelgicas con estadios larvarios no lo hacen Siempre dispersar ampliamente (20-23). Identificamos los 18 ms ricos multitaxon centros de endemismo (Fig. 1G) (24) [Web Tabla 2 (8)]. Ellos incluyen 35,2% de la los arrecifes de coral del mundo, y slo 0,028% de cobertura los ocanos del mundo (25), pero incluyen entre 58.6 y 68.7% de las especies de distribucin restringida de los cuatro taxones (oscila # 10 celdas de la cuadrcula). Los 10 centros ms ricos de la cubierta endemismo solo 15,8% de los arrecifes de coral del mundo, pero incluyen entre 44,8 y 54,2% de alcance restringido especies.

Fig. 2. Curvas acumulativas del nmero de especies en comparacin geogrfica tamao de rango. El rango es de tamao expresado como el nmero de clulas que contienen hbitat de arrecife dentro de cada medida de species ocurrencia.

Tabla 1. Las comparaciones de las amenazas a los arrecifes de impactos humanos en los mejores 10% de clulas con mayor puntuacin en comparacin la parte inferior 90% de las clulas. Puntajes de amenazas para cada celda de la cuadrcula se calcularon con datos de Bryant et al. (3,12) y el rango de 1 (bajo amenaza) a 3 (de alto riesgo). Las cifras muestran las puntuaciones medias. Para todos los taxones, la parte superior del 10% ms rico en especies clulas fueron signicantly ms amenazada que el resto. Para el 10% ms alto de gama-rareza partituras, este fue el caso slo para los corales y caracoles.

Top 10% de las clulas Bottom 90% de las clulasSignicance(Prueba de Mann-Whitney)Las especies de peces riqueza 2,38 1,77 P, 0.0001Especies de coral riqueza 2,54 1,75 P, 0.0001Especies de caracoles riqueza 2,29 1,78 P, 0.0001Especies de langosta riqueza 2,41 1,76 P, 0.0001Gama Fish rareza 1.94 1.82 NSRareza gama Coral 2,23 1,79 P, 0.0001Rareza gama Caracol 2,14 1,80 P, 0.0001Gama langosta rareza 1.89 1.83 NS

Hotspots de biodiversidad terrestre han sido definido sobre la base de tanto endemismo y amenazas frente a ellos [la prdida de 0,70% de primaria vegetacin (18)]. Las cifras de prdida de primaria hbitat no estn disponibles para los arrecifes tropicales, pero podemos examinar los riesgos de la prdida de hbitat basado en amenazas estimados en Bryant et al. De evaluacin (3, 13, 26). Muchos centros de endemismo son profundamente en riesgo y se puede considerar anlogo al terrestres puntos calientes de biodiversidad(Fig. 3). Sin accin rpida, la conservacin de especies se perder. Definimos 10 biodiversidad marina puntos de acceso como los centros de endemismo con puntuaciones medias de amenaza por encima de 1,67 (es decir, en los primeros dos tercios de la gama de riesgos de impactos humanos) (Tabla 2 y Fig. 3). Enfoque esfuerzo de conservacin en ellos podra ser altamente eficaz en la prevencin de la prdida de especies (27), pero lo bueno que sera como una estrategia para la proteccin de las especies ms extendidas?Medidas de rareza y especies gama riqueza estn estrechamente acoplados para los corales [Spearman rango de correlacin (SR) 5 0.86, P, 0.001, n 5 825], imprecisa para los caracoles (SR 5 0,51, P, 0,001), y en gran parte desacoplada para los peces (SR 5 0,12, P, 0,001) y langostas [SR 5 0,06, no significativo (NS)].Esto significa que aunque la orientacin de los centros endemismo para la conservacin tambin se beneficiara elementos ms amplios de la diversidad de corales, es probable que sea menos efectivo para otros taxones.Sin embargo, desde la perspectiva de las especies 'la representacin, la estrategia se ve mejor. La 10 centros ms ricos de endemismo incluyen representantes de entre 59,4 y 75,2% de todos las especies de nuestra muestra, dependiendo de taxn, mientras que los 18 incluyen 73,9-96,1%.Tabla 2. Resumen de los atributos de los centros de endemismo [ver tabla Web 2 (8) para ms detalles de los lugares incluidos en cada uno]. Definimos focos de biodiversidad marina ,indicado por negrita, como centros de endemismo, con puntuaciones medias de amenaza por encima de 1,67 (3, 13). na, no est disponible.

Fig. 3. Las amenazas a los arrecifes en los centros de endemismo. Los espectculos gure significa (crculos), mximo y puntajes mnimos de amenaza para la rejilla clulas incluidas dentro de cada centro de endemismo, calculado con datos de Bryant et al. (3, 13).

La Figura 3 muestra que incluso los ms profundamente centros de endemismo amenazadas incluyen a menudo lugares donde las amenazas son relativamente bajos. Oportuno la inversin en la proteccin de estas reas podra dar buenos resultados. Sin embargo, la adopcin de una estrategia de conservacin de dos puntas, como Myers et al. (18) sugirieron para los ecosistemas terrestres, seria mejor. Extensas reas de arrecife de coral permanecer poco afectada por la gente, sin embargo, son ricas en especies (Fig. 1, A a F).Los esfuerzos de conservacin deben extenderse a ambos focos de biodiversidad marina y los arrecifes de "desierto" reas y deben incluir esfuerzos a mitigar el cambio climtico. Muchas amenazas a los arrecifes tropicales se originan en tierra, incluyendo los impactos aguas abajo de bosque prdida, la expansin agrcola y la construccin (3). Nuestro anlisis revela una oportunidad para integrar la conservacin terrestre y marina.Ocho de 10 focos de biodiversidad marina y 14 de 18 centros de endemismo son adyacentes a los hotspots de biodiversidad terrestre (18) (Tabla 2). Extendiendo la conservacin terrestre esfuerzos hacia el mar en esos lugares ofrece una efectiva y la estrategia econmica para la proteccin de la biota planetaria (18, 27, 28).