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25 February 2022 Mechanisms of coexistence in a diverse Neotropical mammalian carnivore community
Gerald L. Zuercher, Robert D. Owen, Julio Torres, Philip S. Gipson
Author Affiliations +
Abstract

Mammalian carnivore diversity within the Reserva Natural del Bosque Mbaracayú in eastern Paraguay is represented by five families (Canidae, Mephitidae, Mustelidae, Procyonidae, and Felidae) and includes large-bodied, apex predators, several omnivores, and numerous mesocarnivores. The competitive exclusion principle argues that sustained spatial and temporal coexistence of two or more species with identical ecological requirements is unsustainable. The Reserve is a mosaic of habitats that has become isolated due to extensive deforestation of the surrounding Upper Paraná Atlantic Forest. Nevertheless, it is remarkable in that 16 mammalian carnivore species are documented as coexisting within the Reserve. We sought to determine the extent to which this diverse community is mitigating competition through the partitioning of available niche space by assessing dietary ecology of mammalian carnivores present, including diet breadths and dietary overlap, and by examining spatial patterns within the reserve. Feces were collected from all 16 mammalian carnivore species from seven areas within the reserve and specific identifications were confirmed by molecular analyses. Diet breadth, fi01_618.gif, standardized diet breadth, fi02_618.gif, and Pianka's Index for dietary overlap, Ô, were calculated. A Chi-square goodness-of-fit test was performed to test for randomness of samples associated with survey areas. Diet analyses indicated a spectrum from dietary generalists to specialists. Species segregated into six dietary guilds, defined as groups of species with Ô > 0.5. Four guilds included only one species each (Neotropical otter, crab-eating fox, jaguar, and puma). The low dietary overlap between jaguar and puma contrasts with studies conducted elsewhere. One guild consisted of four highly omnivorous species (maned wolf, Molina's hog-nosed skunk, crab-eating raccoon, and South American coati). The sixth guild included eight species which mostly consumed small vertebrates, primarily mammals as well as birds and reptiles (bush dog, two mustelines, five small felids). The mustelines (tayra and lesser grison) had extremely high dietary overlap. Although they did not segregate spatially, they are known to occupy distinct niches in vertically stratified forests. The five small felids also showed extremely high dietary overlap. Three of them were found to segregate spatially within the Reserve and two did not, although one (jaguarundi) is known to segregate temporally, being more active diurnally. The exceptionally rich community of mammalian carnivore species at the Reserva Natural del Bosque Mbaracayú appeared to avoid unsustainable competition by a variety of mechanisms, some utilizing different food items, or, in the case of high dietary overlap, utilizing spatial or temporal resources differently.

La diversidad de mamíferos carnívoros dentro de la Reserva Natural del Bosque Mbaracayú, en el este de Paraguay, está representada por cinco familias (Canidae, Mephitidae, Mustelidae, Procyonidae y Felidae) e incluye depredadores tope de gran tamaño, varios omnívoros y numerosos mesocarnívoros. El principio de exclusión competitiva propone que es insostenible la coexistencia de dos o más especies con requerimientos ecológicos idénticos. La Reserva Natural del Bosque Mbaracayú está compuesta por un mosaico de hábitats que han quedado aislados debido a la extensa deforestación del Bosque Atlántico del Alto Paraná circundante. A pesar de eso, es notable que esté documentada la coexistencia de 16 especies de mamíferos carnívoros dentro de la reserva. Buscamos determinar hasta qué punto esta comunidad diversa está mitigando la competencia a través de la división del espacio de nicho disponible mediante la evaluación de la ecología trófica de los mamíferos carnívoros presentes, incluyendo la amplitud y la superposición de las dietas y examinando los patrones espaciales dentro de la reserva. Se recolectaron heces de las 16 especies de mamíferos carnívoros en siete áreas dentro de la reserva y las identificaciones específicas se confirmaron mediante análisis moleculares. Se calcularon la amplitud de la dieta, fi01_618.gif; la amplitud de la dieta estandarizada, fi02_618.gif; y, el índice de Pianka para la superposición de la dieta, Ô. Se realizó una prueba de bondad de ajuste de Chi-cuadrado para probar la aleatoriedad de las muestras asociadas con las áreas de muestreo. Los análisis de la dieta indican un espectro que va desde generalistas hasta especialistas. Las especies están segregadas en seis gremios tróficos, definidos como grupos de especies con Ô > 0.5. Cuatro gremios incluyeron solo una especie (nutria neotropical, zorro cangrejero, jaguar y puma). La baja superposición de la dieta entre el jaguar y el puma contrasta con estudios realizados en otros lugares. Un gremio consistió en cuatro especies altamente omnívoras (aguar aguazú, zorrino chileno, mayuato y coatí rojo). El sexto gremio incluyó ocho especies que mayormente consumieron pequeños vertebrados, principalmente mamíferos así como aves y reptiles (zorro vinagre, dos mustélidos y cinco pequeños felinos). Los mustélidos (taira y grisón chico) tuvieron una alta superposición de la dieta. Aunque no se separaron espacialmente, estas especies son conocidas por ocupar diferentes nichos en bosques estratificados. Los cinco felinos pequeños también mostraron alta superposición de la dieta. Se encontró que tres de ellas se segregaron espacialmente dentro de la reserva y dos no, aunque una (yaguarundi) es conocida por segregarse temporalmente, siendo más activa durante el día. La excepcionalmente rica comunidad de especies de mamíferos carnívoros de la Reserva Natural del Bosque Mbaracayú parecen evitar una competencia insostenible con una variedad de mecanismos, algunos utilizando los alimentos de manera diferente o, en el caso de una gran superposición de la dieta, utilizando los recursos espaciales y temporales de manera diferente.

Gerald L. Zuercher, Robert D. Owen, Julio Torres, and Philip S. Gipson "Mechanisms of coexistence in a diverse Neotropical mammalian carnivore community," Journal of Mammalogy 103(3), 618-638, (25 February 2022). https://doi.org/10.1093/jmammal/gyac003
Received: 27 November 2020; Accepted: 15 January 2022; Published: 25 February 2022
KEYWORDS
Atlantic forest
Bosque atlántico
carnivores
carnívoros
competitive exclusion principle
dietary overlap
gremios tróficos
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