Amphibian declines and climate disturbance: the case of the golden toad and the harlequin frog
Amphibian declines and climate disturbance: the case of the golden toad and the harlequin frog
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DOI:
10.1046/j.1523-1739.1994.08010072.x
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发表时间:
1994-03
影响因子:
6.3
通讯作者:
J. Pounds;M. L. Crump
中科院分区:
文献类型:
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作者:
J. Pounds;M. L. Crump
The endemic golden toad (Bufo periglenes) was abundant in Costa Rica’s Monteverde Cloud Forest Preserve in April–May 1987 but afterwards disappeared, along with local populations of the harlequin frog (Atelopus varius). We examine the possible relationship between these sudden declines and unusually warm, dry conditions in 1987. For our analyses of local weather patterns, we define a 12-month (July–June) amphibian moisture-temperature cycle consisting of four periods: (1) late wet season; (2) transition into dry season; (3) dry season; and (4) post-dry-season (early-wet-season) recovery. The 1986–1987 cycle was the only one on record (of 20 analyzed) with abnormally low rainfall in all four periods, and temperature anomalies in 1987 reached record highs. Flow in local aquifer-fed streams during the dry season and post-dry-season recovery period reached a record low. This climate disturbance, associated with the 1986–1987 El Nino/Southern Oscillation, was more severe than a similar event associated with the 1982–1983 El Nino, though this earlier oscillation was the strongest of the past century. Demographic data for one harlequin frog population, gathered during these two climatic events, support the hypothesis that in 1987, shortly before the population collapsed, the frogs underwent an unprecedented shift in distribution within the habitat in response to desiccating conditions. The juxtaposition of these rare demographic events suggests they were causally linked yet sheds little light on mechanisms underlying the sudden decline. While desiccation or direct temperature effects may have been factors leading to high adult mortality, moisture-temperature conditions may have interacted with some other, unidentifted agent. We discuss two hypotheses concerning possible synergistic effects: In the climate-linked epidemic hypothesis, microparasites are the additional agent. In the climate-linked contaminant pulse hypothesis, atmospheric contaminants scavenged by mist and cloud water in montane areas reach critical concentrations when conditions are abnormally warm and dry. El endemico sapo dorado (Bufo periglenes) era abundante en la Reserva del bosque nuboso de Monteverde en Costa Rica durante abril–mayo 1987 pero despues desaparecio al mismo tiempo que poblaciones locales de la rana harlequin (Atelopus varius). Se examino la posible relacion entre esta subita disminucion y las condiciones calidas y secas de 1987. Para analizar los patrones locales de tiempo, se definio un ciclo de temperatura-humedad de 12 meses (julio–junio) que consiste de cuatro periodos: (1) ultimos meses de la estacion lluviosa; (2) transicion a la estacion seca; (3) estacion seca; y (4) recuperacion despues de la estacion seca (principio de la estacion lluviosa). El ciclo de 1986–1987 fue el unico registrado (de 20 analizodos) que recibio precipitacion anormalmente baja en todos los cuatro periodos, y las anomalias de temperaturas en 1987 fueron las mas altas registradas. Los caudales en las quebradas locales que se alimentan de manantiales fueron los mas bajos registrados durante la estacion seca y el periodo de recuperacion. Este trastorno del clima, asociado con El Nino/Oscilacion del sur de 1986–1987, estuvo mas severo que el evento parecido asociado con El Nino de 1982–1983, aunque esta oscilacion anterior fue la mas fuerte del ultimo siglo. Datos para una poblacion de ranas barlequines, recolectados durantes estos dos trastornos del clima, apoyan la hipotesis que en 1987, poco antes de que la poblacion colapsara, las ranas cambiaron su distribucion en el habitat en respuesta a condiciones desecantes. La yuxtaposicion de estos raros eventos demograficos sugieren que estuvieron ligados causalmente, pero dice poco de los mecanismos de la subito disminucion. Mientras que la desecacion y los efectos directos de la temperatura pudieron haber causado mortalidad de adultos, tambien es posible que hubiera interaccion entre las condiciones climaticas y otro factor. Se discuten dos hipotesis sobre una posible interaccion: En la hipotesis de epidemia ligada al clima, los microparasitos son el factor adicional. En la hipotesis de contaminacion ligada al clima, contaminantes atmosfericos removidos por la llovizna y niebla alcanzan concentraciones criticas cuando las condiciones son anormalmente calidas y secas.