Community ecology and diversity of tropical anuran larvae
Two of the central questions of community ecology are whether there are forces influencing diversity and composition of species communities and which measure of diversity provides useful information on a community. Communities of tropical regions, such as the world’s most species rich tadpole communities from Madagascar, are attractive models to face these questions. In two consecutive wet seasons and a dry season (2007-2008) we have repeatedly sampled >30 communities and identified species by DNA barcoding. We analysed patterns of species richness and composition and their correlations with environmental variables. We also tested the performance of three measures of diversity (species richness [SR], functional diversity [FD], and phylogenetic diversity [PD]) also with special focus on seasonality. These measures were used to test whether environmental filters or competition are of importance for tropical stream tadpole communities. We could show that Madagascan streams are of outstanding importance for frog reproduction. Species richness (up to 22 species per community) mainly depended on stream (tadpole) habitat and not on forest (adult) habitat. However, species composition was largely determined by forest characteristics. We could show that during the wet season communities are characterised by functional redundancy and weak low FD. The latter points out that environmental filters may act on communities. In contrast, the less species rich communities of the dry season show a strong pattern of high FD (species less similar than expected). They are shaped by competition. Analyses using PD revealed a contrasting pattern. During the dry season species are closer related than expected (low PD). We could therefore show that all three applied measures of diversity contain important information and they are not interchangeable. In a rather descriptive chapter, species-species and species-habitat associations of all species and functional species groups are summarised.
Das Erkennen von Umweltvariablen, die Artenreichtum und -zusammensetzung von Gemeinschaften beeinflussen und die Suche nach einem Diversitätsmaß, das Artengemeinschaften informativ beschreibt, gehören zu den Kernpunkten der Gemeinschaftsökologie. Als Modellsysteme bieten sich besonders tropische Gemeinschaften an, wie z.B. die artenreichsten Kaulquappengemeinschaften der Welt auf Madagaskar. Von 2007 bis 2008 (Regen- & Trockenzeit) haben wir wiederholt Daten von >30 Gemeinschaften erhoben, wobei Arten mittels DNA-barcoding bestimmt wurden. Wir korrelierten Muster von Artenreichtum und -zusammensetzung mit Umweltvariablen und testeten das Verhalten dreier Diversitätsmaße (Artenreichtum, funktionale Diversität [FD] und phylogenetische Diversität [PD]), wobei besonders Auswirkungen von Saisonalität betrachten wurden. Diese Maße erlauben ebenso Aufschlüsse auf die Bedeutung von Umweltfiltern oder Konkurrenz für die Zusammensetzung tropischer Kaulquappengemeinschaften. Wir konnten zeigen, welch hohe Bedeutung Fließgewässer für die Reproduktion madagassischer Anuren haben. Der Artenreichtum der Gemeinschaft (bis 22 Arten) wurde primär durch Gewässermerkmale bestimmt, während die Artenzusammensetzung auch vom umliegenden Wald (Habitat der Adulten) abhing. Während der Regenzeit wiesen die Gemeinschaften neben funktionaler Redundanz auch Muster niedriger FD auf, was auf die Wirkung von Umweltfiltern hindeutet. Im Gegensatz dazu fanden wir in der Trockenzeit sehr hohe FD: Arten einer Gemeinschaft wahren verschiedener voneinander als erwartet. Hier spielte Konkurrenz eine Rolle. PD wiederum zeigte ein gegenteiliges Muster: Arten waren näher miteinander verwandt als erwartet. Damit konnten wir zeigen, dass alle drei Maße wichtige Informationen bieten und mitnichten untereinander austauschbar sind. In einem eher beschreibenden Kapitel stellen wir Assoziationen von Arten miteinander und Habitatmerkmalen dar.
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