Equivalency of Galápagos Giant Tortoises Used as Ecological Replacement Species to Restore Ecosystem Functions

• Published in: Conservation biology Vol. 27; no. 4; pp. 701 - 709
• Main Authors: HUNTER, ELIZABETH A., GIBBS, JAMES P., CAYOT, LINDA J., TAPIA, WASHINGTON
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Hoboken, NJ Blackwell Publishing Ltd 01-08-2013; Wiley-Blackwell
• Subjects: Amphibia. Reptilia; Animal Distribution - physiology; Animal, plant and microbial ecology; Animals; Applied ecology; Biological and medical sciences; Cactus; Chelonoidis spp; Conservation biology; Conservation of Natural Resources - methods; Conservation, protection and management of environment and wildlife; ecological replacement species; Ecology; Ecosystem; ecosystem restoration; Ecosystems; Ecuador; Endangered & extinct species; Environmental degradation: ecosystems survey and restoration; equivalencia de nicho; especies de reemplazo ecológico; Extinct species; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; Herbivores; Herbivory - physiology; niche equivalency; Observation; Opuntia; Parks, reserves, wildlife conservation. Endangered species: population survey and restocking; Pinta; Population ecology; Regression Analysis; Reptiles & amphibians; restauración de ecosistemas; Restoration ecology; saddlebacked giant tortoise; Species Specificity; Terrestrial ecosystems; Tortoises; tortuga de las Galápagos; Turtles - physiology; Vegetation; Vertebrates: general zoology, morphology, phylogeny, systematics, cytogenetics, geographical distribution; Ecuador; Galapagos Islands; ecological replacement species; saddlebacked giant tortoise; Ecology; Replacement; ecosystem restoration; Vertebrata; Chelonia; Ecosystem; Chelonoidis spp; Ecological niche; Reptilia; Ecosystem functioning; Ecological recovery; Environmental protection; niche equivalency; especies de reemplazo ecológico; equivalencia de nicho; restauración de ecosistemas; tortuga de las Galápagos
• ISSN: 0888-8892; 1523-1739
• DOI: 10.1111/cobi.12038

Loss of key plant-animal interactions (e.g., disturbance, seed dispersal, and herbivory) due to extinctions of large herbivores has diminished ecosystem functioning nearly worldwide. Mitigating for the ecological consequences of large herbivore losses through the use of ecological replacements to fill extinct species' niches and thereby replicate missing ecological functions has been proposed. It is unknown how different morphologically and ecologically a replacement can be from the extinct species and still provide similar functions. We studied niche equivalency between 2 phenotypes of Galápagos giant tortoises (domed and saddlebacked) that were translocated to Pinta Island in the Galápagos Archipelago as ecological replacements for the extinct saddlebacked giant tortoise (Chelonoidis abingdonii). Thirty-nine adult, nonreproductive tortoises were introduced to Pinta Island in May 2010, and we observed tortoise resource use in relation to phenotype during the first year following release. Domed tortoises settled in higher, moister elevations than saddlebacked tortoises, which favored lower elevation arid zones. The areas where the tortoises settled are consistent with the ecological conditions each phenotype occupies in its native range. Saddlebacked tortoises selected areas with high densities of the arboreal prickly pear cactus (Opuntia galapageia) and mostly foraged on the cactus, which likely relied on the extinct saddlebacked Pinta tortoise for seed dispersal. In contrast, domed tortoises did not select areas with cactus and therefore would not provide the same seed-dispersal functions for the cactus as the introduced or the original, now extinct, saddlebacked tortoises. Interchangeability of extant megaherbivores as replacements for extinct forms therefore should be scrutinized given the lack of equivalency we observed in closely related forms of giant tortoises. Our results also demonstrate the value of trial introductions of sterilized individuals to test niche equivalency among candidate analog species. La pérdida de interacciones clave planta-animal (p.ej., perturbación, dispersión de semillas y herbivoría) causados por la extinción de grandes herbívoros ha disminuido el funcionamiento de los ecosistemas casi a nivel mundial. Se ha propuesto la mitigación para las consecuencias ecológicas de la pérdida de grandes herbívoros a través del uso de reemplazos ecológicos para ocupar el nicho de especies extintas y por lo tanto replicar las funciones ecológicas ausentes. Se desconoce que tan diferente morfológica y ecológicamente puede ser un sustituto de la especie extinta y todavía poder proveer funciones similares. Estudiamos la equivalencia de nichos entre 2 fenotipos de tortugas gigantes de las Galápagos (abovedado y ensillado) que fueron llevadas como reemplazos ecológicos de la tortuga ensillada extinta (Chelonoidis abingdonii) a la Isla Pinta en el archipiélago de las Galápagos. Se introdujeron 39 tortugas adultas, no-reproductivas a la Isla Pinta en mayo de 2010 y observamos el uso de recursos por las Tortugas en relación con el fenotipo durante el primer año después de la liberación. Las tortugas abovedadas se asentaron en elevaciones más altas y más húmedas que las ensilladas, que favorecieron a las zonas áridas con bajas elevaciones. Las áreas en las que se asentaron las tortugas son consistentes con las condiciones ecológicas que cada fenotipo ocupa en su zona nativa. Las tortugas ensilladas seleccionaron áreas con altas densidades de cactos arbóreos (Opuntia galapageia) y generalmente forrajeaban en el cactus, que probablemente dependía de la especia extinta para la dispersión de sus semillas. En contraste, las tortugas abovedadas no seleccionaron áreas con cactos y por lo tanto no proveyeron las mismas funciones de dispersión de semillas del cactus como lo hicieron las tortugas introducidas o las originales, y ahora extintas, tortugas ensilladas. El intercambio de megaherbívoros existentes como sustitutos de formas extintas debería ser analizado debido a que observamos la falta de equivalencias en formas de tortugas gigantes cercanamente relacionadas. Nuestros resultados también demuestran el valor de introducciones piloto de individuos esterilizados para probar la equivalencia de nichos entre especies candidatas análogas.