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Estrategias de Historia de Vida de los Elasmobranquios

Cómo los patrones de crecimiento y reproducción afectan la supervivencia de los elasmobranquios.

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Muchos animales y plantas tienen diferentes formas de vivir y reproducirse, lo que a menudo se refleja en sus tasas de crecimiento y esperanza de vida. Esto se puede entender en un espectro que va de rápido a lento. Las especies de crecimiento rápido tienden a madurar rápido, crecer rápido y vivir vidas más cortas, mientras que las especies de crecimiento lento tardan más en madurar, crecen lentamente y pueden vivir mucho más, pero tienen menos crías. Este equilibrio entre reproducción y supervivencia es importante para entender cómo las especies responden a sus entornos.

La forma en que las especies viven y se reproducen está influenciada por varios factores. Por ejemplo, existen compromisos donde los recursos deben dividirse entre crecimiento y reproducción. Además, cómo las especies responden a los cambios en su ambiente puede variar dependiendo de sus características individuales y Uso de energía. Rasgos específicos pueden afectar cómo crecen, se reproducen y sobreviven las especies, especialmente cuando se enfrentan a cambios ambientales.

En este estudio, miramos a los elasmobranquios, que incluyen tiburones, rayas y patines, ya que muestran una amplia variedad de patrones de historia de vida. La esperanza de vida de estas especies puede variar desde solo cinco años hasta casi 400 años. Se reproducen de diferentes maneras, como poniendo huevos o dando a luz crías vivas. Nuestro objetivo es ver cómo su uso de energía, antecedentes evolutivos y condiciones de vida dan forma a estos patrones de historia de vida y cómo estos patrones se relacionan con su crecimiento poblacional y capacidad para sobrevivir a amenazas en sus ambientes.

Entendiendo los Presupuestos de Energía

Para ver cómo funcionan estas estrategias de historia de vida, usamos Modelos de Proyección Integral de Presupuesto de Energía Dinámico (DEB-IPM). Estos modelos nos ayudan a entender cuánto energía usa una especie para crecer y reproducirse basada en la cantidad de comida que consumen. Al analizar 157 especies diferentes de elasmobranquios, creamos un conjunto de Rasgos de historia de vida basados en su supervivencia, crecimiento y reproducción.

Primero calculamos rasgos para niveles bajos y altos de comida. Luego analizamos cómo varían estos rasgos usando un método estadístico que toma en cuenta la evolución. Finalmente, verificamos cómo el trasfondo evolutivo y las condiciones del agua afectan dónde caen las especies en el espectro de historia de vida. También investigamos si estas posiciones pueden predecir cuán rápido puede crecer una especie, recuperarse de disturbios y su estado de conservación.

Estrategias de Historia de Vida en Elasmobranquios

Los elasmobranquios demuestran una variedad de estrategias de vida influenciadas por su uso de energía y condiciones ambientales. A niveles bajos de comida, encontramos que sus rasgos de historia de vida se podían explicar a lo largo de tres ejes principales. A medida que las especies se mueven de tasas de crecimiento más rápidas a más lentas, también muestran cambios en sus Estrategias Reproductivas.

Para explorar esto, buscamos patrones en los rasgos de reproducción y supervivencia. Por ejemplo, vemos que a medida que las especies muestran una tasa de crecimiento más lenta, también tienden a tener vidas más largas y tasas de reproducción más exitosas. Por otro lado, aquellas que crecen rápido tienden a tener vidas más cortas y diferentes patrones reproductivos.

Cuando aumentan los niveles de alimentación, las especies se desplazan a lo largo de estos ejes de una manera particular, que describimos como un efecto de "remolino". Las especies de crecimiento rápido pueden volverse aún más rápidas con más comida, mientras que algunas de crecimiento lento pueden volverse más reproductivas. Así, el entorno de alimentación influye en cómo estas especies se adaptan y prosperan.

El Papel del Hábitat y la Temperatura

Las condiciones de vida de estas especies, incluyendo la temperatura del agua y la profundidad del hábitat, juegan un papel importante en la formación de sus patrones de historia de vida. A niveles bajos de comida, no encontramos un efecto significativo de la temperatura o el trasfondo evolutivo en los rasgos de historia de vida examinados. Sin embargo, a niveles más altos de comida, observamos que las temperaturas más cálidas conducen a tasas de crecimiento más rápidas. Las especies en aguas más calientes tienden a tener vidas más aceleradas, mostrando que la temperatura ambiental puede influir en cómo se desarrollan y reproducen las especies.

También descubrimos que las especies con menores salidas reproductivas a menudo habitan aguas más cálidas. Curiosamente, diferentes grupos, como las rayas y los tiburones, mostraron diferentes salidas reproductivas, siendo las rayas generalmente más exitosas en la reproducción.

Prediciendo el Crecimiento Poblacional y Resiliencia

Entender las estrategias de historia de vida es importante para predecir cómo las especies responderán a varios desafíos, incluyendo cambios ambientales y presiones pesqueras. A niveles bajos de comida, encontramos que las especies con tasas de crecimiento más lentas y mayor éxito reproductivo tuvieron un mayor crecimiento poblacional.

Cuando los niveles de comida eran altos, notamos que el crecimiento poblacional estaba influenciado no solo por las tasas de crecimiento individuales, sino también por las estrategias reproductivas. Para las especies más rápidas, incluso con menores salidas reproductivas, mostraron una mayor resiliencia a los cambios en su ambiente. Esto sugiere que simplemente confiar en las tasas de crecimiento poblacional puede no capturar el panorama completo de la capacidad de una especie para prosperar en medio de desafíos.

Implicaciones de Conservación

Muchas especies oceánicas, incluidos los elasmobranquios, enfrentan riesgos significativos debido a la sobrepesca y la destrucción del hábitat. A menudo, la única información disponible sobre la vulnerabilidad de una especie a tales amenazas es la tasa a la que sus poblaciones pueden aumentar. Sin embargo, nuestros hallazgos sugieren que la resiliencia al cambio puede variar ampliamente entre especies, y aquellas con una menor tasa de crecimiento pueden ser, de hecho, más resilientes.

Estos conocimientos enfatizan la necesidad de un enfoque cuidadoso al evaluar la vulnerabilidad de una especie y al desarrollar estrategias de conservación. Usar un entendimiento más integral de cómo las estrategias de historia de vida se relacionan con el uso de energía y las condiciones ambientales puede llevar a mejores decisiones de manejo.

Conclusión

Los elasmobranquios ofrecen un ejemplo fascinante de cómo las estrategias de historia de vida pueden cambiar según los niveles de alimentación y las condiciones ambientales. Al analizar estas especies, podemos ver la importancia de los presupuestos de energía en la formación de sus vidas y patrones reproductivos. Este conocimiento es crucial para predecir cómo estas especies podrían sobrellevar cambios en sus hábitats.

A medida que enfrentamos desafíos ambientales continuos, es esencial entender las complejas interacciones entre las estrategias de historia de vida y la resiliencia. Este entendimiento puede informar los esfuerzos de conservación y mejorar las prácticas de manejo para estas increíbles criaturas del mar. Al considerar las características únicas de cada especie y sus necesidades ecológicas, podemos protegerlas mejor y asegurar su supervivencia en los próximos años.

Fuente original

Título: Changing feeding levels reveal plasticity in elasmobranch life history strategies

Resumen: Life history strategies are shaped by phylogeny, environmental conditions and individual energy budgets, and have implications for population performance. Here, we used an approach that merges demography with energy budget theory to structure life history traits of 151 elasmobranch species into life history strategies for two contrasting feeding levels. We assessed how phylogeny and habitat impacted life history strategies, and tested if these strategies predict population performance and conservation status. Elasmobranch life history strategies are structured along the fast-slow continuum and reproductive strategy axes. However, species positions in this life history space were not fixed, but instead moved in an anticlockwise whirlpool manner along the two axes in response to an increase in feeding level. We also found that population growth rate does not necessarily inform on a species demographic resilience. Finally, only at the higher feeding level does the fast-slow continuum predict IUCN conservation status, with the slowest species at the highest risk of extinction. Our analyses reveal plasticity in species life history strategies, and warn against extrapolating the fast-slow continuum and reproductive strategy framework from one environment to another when predicting a species response to (climate) change, perturbations, and, particularly in case of elasmobranchs, (over)exploitation.

Autores: Sol Lucas, P. Berggren, E. Barrowclift, I. M. Smallegange

Última actualización: 2024-07-16 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.601909

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.601909.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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