Modelación de la distribución potencial de mariposas endémicas cubanas (Lepidoptera: Papilionoidea) / Modelling of potential distribution of Cuban endemic butterflies (Lepidoptera: Papilionoidea)

Laura Azor Hernández, Alejandro Barro Cañamero

Resumen


La modelación de distribución de especies (SDM) permite  cuantificar y extrapolar  la distribución conocida a partir de las relaciones especie-ambiente. Las mariposas son un grupo altamente biodiverso que funciona como indicador biológico. El estudio de la distribución potencial en este grupo tiene importancia para la conservación. El presente trabajo constituye el primer estudio de SDM de mariposas en Cuba. Para su confección se recopilaron datos de muestreos realizados en el período entre 1992 y 2013, en 116 localidades distribuidas en todo el país y se modeló la distribución potencial de 30 formas endémicas de mariposas, con entre 4 y 50 datos de presencia. Para ello fue utilizado el método de Máxima Entropía. Las variables climáticas y el Modelo de Elevación Digital se extrajeron de la base de datos WorldClim. Para la selección de cada variable se consideró su importancia sobre el ciclo de vida del grupo estudiado, además se realizó una correlación de Pearson y se eliminaron aquellas con una correlación mayor que 0,7. También se utilizó el mapa de vegetación de Cuba. Para la obtención de mapas binarios se escogió un umbral fijo del 10%. En la elaboración de los mapas de riqueza se emplearon aquellos modelos con un AUC mayor que 0,7 y una tasa de omisión menor del 25%. El mapa de riqueza de endemismos tuvo valores de entre 0 y 26 formas endémicas. La mayor parte del área de Cuba presentó valores mínimos de riqueza de endemismos, mientras que la riqueza máxima ocupó un 4,97 % del área total de la isla y se concentró en las zonas montañosas del centro y el oriente del país. La mayoría de los endemismos tuvo una amplia distribución. La mayor parte de los endemismos con distribución restringida estuvieron a nivel de especies. Las áreas de mayor riqueza de especies, se encuentran en las montañas del centro y el oriente del país. La mayoría de las subespecies presentaron una amplia distribución. Los endemismos con distribución restringida presentaron un mayor valor de AUC, una menor tasa de omisión, una menor desviación estándar y una menor área predicha respecto a los de amplia distribución. Un 52,49% de las áreas con riqueza máxima de endemismos no se encontraron bajo ninguna categoría de protección. Un 74,55% de las áreas ocupadas por un número máximo de formas endémicas y un 67,83% de los sitios con número máximo de especies no estuvieron incluidos en  áreas protegidas con menos intervención humana (Reservas Naturales, Parques Nacionales y Reservas Ecológicas). Resulta imprescindible la inclusión de este taxón en el establecimiento de prioridades para la conservación. La incorporación de mariposas endémicas en el plan del Sistema Nacional de Áreas Protegidas para el 2014 constituye una de las primeras medidas concretas para la conservación de este grupo de insectos cubanos.

Palabras Clave: Maxent, Conservación Biológica, Modelación de nicho ecológico.

Abstract:

Species distribution Modelling (SDM) makes possible quantification and extrapolation of known distributions based on species-environment relationships. Butterflies are a highly diverse group, commonly used as biological indicators. Potential species distribution studies in this group are important for conservation. Present work is the first SDM study made on butterflies in Cuba. To obtain present results, field data taken between 1992 and 2013 were compiled, from 116 study sites placed all over the country. The potential distribution of 30 butterfly endemic forms was obtained having from 4 to 50 occurrence data by using Maximum Entropy method. Climate variables and digital elevation model were extracted from WorldClim database. For the selection of each environmental variable, its impact on life cycle of the group was considered. A Pearson correlation was performed and variables with a correlation higher than 0.7 were eliminated. A Cuban vegetation map was also used. For binary maps a fixed cumulative threshold of 10% was chosen. For generating butterfly richness maps, models with AUC values higher than 0.7 and an omission rate values lower than 25% were used. The species richness map had values per pixel between 0 and 26 endemic forms. A greater part of Cuban area was occupied by minimum richness values. Maximum endemic richness values were present in only a 4.97 % of main area, and were located in Central and Eastern mountains of Cuba. Most endemics had a wide potential distribution. Most butterflies with restricted potential distribution were at species level. High species richness areas were located in Central and Eastern mountains in Cuba. Most subspecies had wide potential distributions. Endemics with restricted potential distribution showed higher AUC values, lower omission rates, lower standard deviation and a smaller predicted area. A 52.49% of high richness areas were not under any category of protection. A 74.55% of areas occupied by a maximum endemics values and a 67.83% of places with maximum species values were not included in any protected area with low human intervention (Natural Reserves, National Parks and Ecological Reserves). Incorporation of endemic butterflies in the establishment of conservation priorities is fundamental. This is being taken into account by including some endemic butterflies in the management strategy of the National System of Protected Areas for 2014, which is one of the first concrete actions in the conservation of this insect group in Cuban.

Keywords: Maxent, Biological Conservation, Niche Ecological Modelling


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