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Title: Pulse disturbances in age‐structured populations: Life history predicts initial impact and recovery time
Abstract Entender las respuestas de la población a perturbaciones ambientales, específicamente a pulsadas individuales, es esencial para la conservación y la gestión adaptativa. Las poblaciones de interés pueden reducirse a niveles bajas debido a la perturbación, y es necesario entender las diferencias interespecíficas en las trayectorias de recuperación para evaluar las opciones de gestión. Analizamos modelos para especies individuales para investigar los factores demográficos y de gestión que determinan los dos componentes de la ‘resiliencia’ de la población: la magnitud del impacto inicial sobre la abundancia de la población y la duración del tiempo de recuperación. Simulamos poblaciones estructuradas por edad con reclutamiento que depende de la densidad, las sometimos a una perturbación pulsada que consiste en un período de mayor mortalidad del grupo etário juvenil o de todos los grupos etários, y calculamos tanto el impacto como el tiempo de retorno. A modo de ilustración, utilizamos parámetros demográficos de un conjunto de 16 especies de peces. Formulamos el modelo como una ecuación de renovación, lo que nos permite describir matemáticamente los impactos de las perturbaciones como una convolución. También incluimos dinámicas no lineales que representan poblaciones que se recuperan hacia un estado estable; esto es más realista (en la mayoría de los casos) que los análisis previos de resiliencia en modelos lineales sin la dependencia de la densidad. Cuando la perturbación ha afectado a uno o a algunos pocos grupos etários jóvenes, la longevidad fue el principal determinante de la historia de vida del impacto y el tiempo de recuperación. Las especies de vida más corta sufrieron mayores impactos cuando fueron perturbadas porque cada grupo etáreo representa una mayor proporción de la población. Sin embargo, las especies con vidas más cortas también tuvieron tiempos de recuperación más rápidos, por la misma razón. Cuando la perturbación afectó a los grupos etários adultos, el impacto fue más inmediato y ya no se vio afectado por la longevidad de las especies, aunque se mantuvo el efecto de la longevidad sobre el tiempo de recuperación. Estos resultados mejoran nuestra comprensión de las diferencias interespecíficas de la resiliencia y aumentan nuestra capacidad para hacer predicciones con fin a la gestión adaptativa. Además, formular el problema como una ecuación de renovación y usar convoluciones matemáticas nos permite cuantificar cómo las perturbaciones con distintos lapsos de tiempo (no solo un nivel de perturbación constante e inmediato, sino niveles de perturbación que aumentan o disminuyen gradualmente) tendrían diferentes efectos sobre la resiliencia de la población: respuestas tardías para especies en las que la biomasa se concentra en grupos etários de mayor edad y para perturbaciones que se vuelven progresivamente más severas.  more » « less
Award ID(s):
1734999
NSF-PAR ID:
10456064
Author(s) / Creator(s):
; ; ;
Date Published:
Journal Name:
Journal of Animal Ecology
Volume:
91
Issue:
12
ISSN:
0021-8790
Page Range / eLocation ID:
2370 to 2383
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , Integrative Organismal Biology)
    Synopsis

    Species ecology and life history patterns are often reflected in animal morphology. Blue whales are globally distributed, with distinct populations that feed in different productive coastal regions worldwide. Thus, they provide an opportunity to investigate how regional ecosystem characteristics may drive morphological differences within a species. Here, we compare physical and biological oceanography of three different blue whale foraging grounds: (1) Monterey Bay, California, USA; (2) the South Taranaki Bight (STB), Aotearoa New Zealand; and (3) the Corcovado Gulf, Chile. Additionally, we compare the morphology of blue whales from these regions using unoccupied aircraft imagery. Monterey Bay and the Corcovado Gulf are seasonally productive and support the migratory life history strategy of the Eastern North Pacific (ENP) and Chilean blue whale populations, respectively. In contrast, the New Zealand blue whale population remains in the less productive STB year-round. All three populations were indistinguishable in total body length. However, New Zealand blue whales were in significantly higher body condition despite lower regional productivity, potentially attributable to their non-migratory strategy that facilitates lower risk of spatiotemporal misalignment with more consistently available foraging opportunities. Alternatively, the migratory strategy of the ENP and Chilean populations may be successful when their presence on the foraging grounds temporally aligns with abundant prey availability. We document differences in skull and fluke morphology between populations, which may relate to different feeding behaviors adapted to region-specific prey and habitat characteristics. These morphological features may represent a trade-off between maneuverability for prey capture and efficient long-distance migration. As oceanographic patterns shift relative to long-term means under climate change, these blue whale populations may show different vulnerabilities due to differences in migratory phenology and feeding behavior between regions.

    Spanish abstract La ecología y patrones de historia de vida de las especies a menudo se reflejan en la morfología animal. Las ballenas azules están distribuidas globalmente, con poblaciones separadas que se alimentan en diferentes regiones costeras productivas de todo el mundo. Por lo tanto, brindan la oportunidad de investigar cómo las características regionales de los ecosistemas pueden impulsar diferencias morfológicas dentro de una especie. Aquí, comparamos la oceanografía física y biológica de tres zonas de alimentación diferentes de la ballena azul: (1) Bahía de Monterey, California, EE. UU., (2) Bahía del sur de Taranaki (BST), Nueva Zelanda, y (3) Golfo de Corcovado, Chile. Adicionalmente, comparamos la morfología de las ballenas azules de estas regiones utilizando imágenes de aeronaves no tripuladas. La Bahía de Monterey y el Golfo de Corcovado son estacionalmente productivos y apoyan la estrategia migratoria de la historia de vida de las poblaciones de ballena azul chilena y del Pacífico Norte Oriental (PNO), respectivamente. Por el contrario, la población de ballena azul de Nueva Zelanda permanece en la menos productiva BST durante todo el año. Las tres poblaciones eran indistinguibles en cuanto a la longitud corporal total. Sin embargo, las ballenas azules de Nueva Zelanda tenían una condición corporal significativamente mayor a pesar de una menor productividad regional, potencialmente atribuible a su estrategia no migratoria que facilita un menor riesgo de desalineación espaciotemporal con oportunidades de alimentación disponibles de manera más consistente. Alternativamente, la estrategia migratoria de las poblaciones de ballenas PNO y chilena puede tener éxito cuando su presencia en las zonas de alimentación se alinea temporalmente con la abundante disponibilidad de presas. Documentamos diferencias en la morfología del cráneo y la aleta caudal entre poblaciones, que pueden estar relacionadas con diferentes comportamientos de alimentación adaptados a las características de hábitat y presas específicas para cada región. Estas características morfológicas pueden representar una compensación entre la maniobrabilidad para la captura de presas y una migración eficiente a larga distancia. A medida que los patrones oceanográficos cambian en términos de mediano a largo plazo debido al cambio climático, estas poblaciones de ballenas azules pueden mostrar diferentes vulnerabilidades debido a diferencias en la fenología migratoria y el comportamiento de alimentación entre regiones.

     
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  2. ; ; ( , American Antiquity)
    null (Ed.)
    El cambio de la recolección de moluscos a la pesca como una estrategia primaria de forrajear costero pueda permitir las cazadores-recolectores a obtener más comida y asentar con poblaciones más altas. En las islas Channel más norteñas de California (NCI), después el desarrollo de los anzuelos hechos de piezas individuales de concha cerca de 2500 años calibrados ante de presente (cal BP), la dieta expandía de moluscos ante todo a incluir peces de cerca de la orilla en cantidades mayores. Durante la anomalía climática medieval (1150–600 cal BP), asentamiento en las islas condensaba a una cantidad pequeña de pueblos costales grandes con poblaciones de alta densidad apoyados por especies de pez de cerca de la orilla incluso de los rocotes, las mojarras y las señoritas. Datos faunales de cinco sitios de la región oeste de la Isla Santa Rosa (CA-SRI-15, -31, -97, -313 y -333) demuestran un aumento en la pesca cerca de la orilla a través del tiempo. Discutimos que cambios demográficos que ocurrían en la NCI eran acompañados por cambios en las estrategias subsistencias relacionadas en parte al riesgo de el fracaso cuando intentar a obtener recursos diferentes. Mientras la densidad de población aumentaba, la estrategia de bajo riesgo de cosechar los moluscos declinaba en importancia relativa y la estrategia del riesgo alto de la pesca cerca de la orilla aumentaba. Aunque ejemplos de múltiples estrategias de subsistencia simultáneos en comunidades de cazadores-recolectores están presentes en el registro etnográfico, este estudio proporciona una estructura a observar patrones semejantes en el registro arqueológico. 
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  3. ; ; ; ( , Fire Ecology)
    null (Ed.)
    Resumen Antecedentes Las tribus Karuk y Yurok del noroeste de California, EEUU, están revitalizando la práctica cultural de quemas, que es el uso del fuego prescripto para aumentar las especies culturalmente importantes. Estas quemas culturales son críticas para sustentar la vida de los pueblos indígenas, y fueron sumamente extendidas antes del establecimiento de las políticas de exclusión del fuego. Uno de los principales objetivos de las quemas culturales es aumentar la producción de tallos del avellano de California ( Corylus cornuta Marsh var. californica ) que es usado para la construcción de cestos por los fabricantes de cestos (cesteros) de las tribus Karuk y Yurok. Para evaluar las quemas culturales como una forma de ingeniería ecosistémica, monitoreamos la producción de cestos realizados con tallos de avellano, la calidad y densidad de esos tallos, en 48 parcelas (400 m 2 ) dentro de dos quemas prescriptas y en 19 lugares con quemas culturales. Las variables socio-ecológicas que fueron analizadas incluyeron la frecuencia de quemas, la estación de quemas, el área basal (≥10 cm de diámetro a la altura del pecho) de árboles del dosel superior, el ramoneo por ungulados, y la exposición. Observamos asimismo el lugar de colección de los tallos para comparar distancias recorridas, tasas de recolección, y las preferencias de quienes fabrican los cestos a través de sitios con diferentes historias de fuego y tenencia de la tierra. Resultados Una estación luego del fuego, los arbustos de avellano de California produjeron un incremento de 13 veces la producción de tallos factibles de ser usados en cestería comparados con arbustos creciendo al menos tres estaciones post fuego ( P < 0.0001). La producción y el largo de los tallos desarrollaron relaciones negativas con el área basal de árboles del dosel superior ( P < 0.01) y el ramoneo de ungulados ( P < 0.0001). Las parcelas quemadas a alta frecuencia (al menos tres eventos de fuego de 1989 a 2019) tuvieron 1,86 veces más arbustos de avellano que aquellas parcelas que experimentaron menos de tres eventos de fuego ( P < 0.0001), y fueron todos ubicados en la reservación de Yurok, donde la tenencia de la tierra por parte de la comunidad indígena es comparativamente más fuerte. Los fabricantes de cestos viajaron distancias 3,8 veces más largas para alcanzar lugares quemados por fuegos naturales comparados con aquellos que fueron sujetos a quemas cultuales prescriptas ( P < 0.01). En los sitios quemados por prácticas culturales, por incendios naturales u aquellos lugares excluidos de fuegos, el tiempo promedio de recolección fue de 4,9, 1,6, y 0.5 tallos por minuto por individuo, respectivamente. Conclusiones Los regímenes de quemas culturales por parte de las tribus Karuk y Yurok con altas frecuencias de quema ( e,g, de tres a cinco años), promueven una alta densidad de arbustos de avellano e incrementan la producción de tallos para cestería. Esto mejora la eficiencia en la recolección y reduce los costos del viaje, lo que ayuda a la revitalización de una práctica cultural vital. Nuestros hallazgos proveen evidencias positivas de ingeniería ecosistémica humana, y muestran que el incremento de la soberanía tribal sobre el manejo de fuego mejora las condiciones de bienestar socio-económico, mientras que al mismo tiempo aportan a la estructura y el funcionamiento del ecosistema. 
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  4. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; et al ( , American Antiquity)
    null (Ed.)
    Pese a ser reconocida como una de las más significativas transformaciones culturales en Norteamérica, la reintroducción del caballo en continente luego del año 1492 raramente ha sido abordada por la arqueología. Una razón de la escasez de tales trabajos es la aparente ausencia de restos esqueletarios de equinos en contextos arqueológicos históricos tempranos. Presentamos un análisis multidisciplinario de los restos de caballo recuperados en Lehi, Utah, los que fueron originalmente identificados como de la “Edad del Hielo” basados sobre el contexto geológico. El reanálisis del contexto estratigráfico junto con la datación radiocarbónica indica una edad histórica para este caballo (1681–1939 años calibrados de la era), relacionándolo con grupos indígenas Ute u otros. A pesar de que parte del caballo fue destruido antes de su recuperación, la columna vertebral revela fisuras y osteofitos que indican que había sido montado y el uso de sillas sin marco, mientras que una artritis severa en la parte inferior de las extremidades habría reducido drásticamente su movilidad. El análisis de ADN demostró que el animal era una hembra doméstica, posiblemente cuidada como parte de una tropilla de cría. Finalmente, los valores de isótopos estables de carbono, oxígeno, y estroncio (δ 13 C, δ 18 O, y 87 Sr/ 86 Sr) muestreados secuencialmente del esmalte dental sugieren que fue criada localmente en la región de Lehi. Estos resultados demuestran la utilidad de la aplicación del conocimiento arqueológico a los restos de caballo para entender el pastoralismo de esta especie por parte de las poblaciones indígenas. Por su parte, una consideración más amplia del registro arqueológico sugiere un patrón de identificación errónea de huesos de caballo en contextos históricos tempranos. 
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  5. ; ; ; ; ; ; ; ; ; ( , Advances in Archaeological Practice)
    Este trabajo propone un método de muestreo a fin de contrastar en el terreno los datos obtenidos a partir de imágenes LiDAR, que permitan al investigador verificar y/o predecir la precisión de los resultados sobre un área mayor. El estudio de caso aquí presentado se centra en el sitio de Yaxnohcah, ubicado en la Meseta Cárstica Central de la península de Yucatán. Está área se caracteriza por presentar una variedad de densos bosques tropicales húmedos y zonas de vegetación de humedal con pocos accesos de caminos y brechas. Para este estudio se seleccionaron veintiún bloques de 100 por 100 metros del área, que comprendió una muestra estratificada del 10 por ciento, e incluyeron ejemplos de varias zonas de vegetación distinta. Se realizó un recorrido de superficie por transectos a lo largo de los bloques, registrándose dos tipos de errores. Los Errores del Tipo 1 consisten de rasgos culturales identificados en campo, pero que no aparecen en el los Modelos Digital de Elevación (MDE) o en el Modelo de Superficie Digital (MSE). Los Errores de Tipo 2 consisten en rasgos que parecen culturales en el MDE o MSE, pero que en realidad son causadas por diferentes tipos de vegetación. De manera concurrente, realizamos un extenso reconocimiento de la vegetación en cada bloque, identificando las principales especies presentes, las diferentes alturas de dosel, así como las características generales de la topografía y los suelos. Los resultados del método de contrastación en el terreno demuestran que los datos lidar son sumamente confiables y es posible utilizar una muestra a fin de evaluar la precisión, la veracidad y la certidumbre de los datos sobre un área mayor. 
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