Contrasting responses of generalized/specialized mistletoe-host interactions under climate change

ABSTRACT

Considering that parasitic plant distributions are constrained by host availability, we measure the effects of adding information of host distributions to predict distributions of mistletoes under climate change using ecological niche modeling (ENM). We contrasted ecological niche models of two Psittacanthus mistletoe species, P. schiedeanus, a host-generalist species inhabiting cloud forests, and P. sonorae, a Bursera-specialist restricted to the Sonoran Desert. Mistletoe models that use only climate variables were contrasted with models that also take into account biotic interactions (i.e., host) to evaluate the potential effects that future climatic conditions have on the distributions of these mistletoe-host interactions. Current potential distributions of both mistletoe species were affected by environmental conditions under future climate change scenarios. However, future projected distributions differed between mistletoe species when including host interactions, with improved accuracy models for P. schiedeanus. Our results are consistent with previous studies showing that biotic interactions can be important in structuring species distributions at regional scales.

RÉSUMÉ

Puisque les aires de répartition des plantes parasites sont contraintes par la disponibilité des hôtes, nous avons mesuré l’effet de l’ajout d’information sur la répartition des hôtes dans la prédiction de répartition d’espèces de gui sous changement climatique en utilisant la modélisation de niche écologique (MNE). Nous avons comparé les modèles de niches écologiques deux espèces de Psittacanthus, P. schiedeanus, une espèce généraliste des forêts ombrophiles, et P. sonorae, une espèce spécialiste associée à Bursera et confinée au désert de Sonora. Les modèles n’utilisant que des variables climatiques ont été comparés à des modèles prenant également en compte les interactions biotiques (c.-à-d. les hôtes) pour évaluer les effets potentiels des conditions climatiques futures sur la répartition des interactions gui-hôte. Les répartitions potentielles actuelles des deux espèces de gui étaient affectées par les conditions environnementales sous les scénarios de changement climatique. Toutefois, les répartitions futures projetées différaient entre les espèces de gui lorsque les interactions avec les hôtes étaient prises en compte, avec amélioration de la précision du modèle pour P. schiedeanus. Nos résultats confirment ceux d’études précédentes ayant montré que les interactions biotiques peuvent jouer un rôle important dans la structuration de la répartition des espèces à l’échelle régionale.

KEYWORDS:

• Climate change
• host-parasite interaction
• Loranthaceae
• mistletoes
• Psittacanthus schiedeanus
• Psittacanthus sonorae

MOTS CLÉS:

• changement climatique
• interaction hôte-parasite
• Loranthaceae
• guis
• Psittacanthus schiedeanus
• Psittacanthus sonorae

Acknowledgments

The authors are grateful to the members of the project ‘Evolución de Psittacanthus en Mesoamérica: Sistemática, filogeografía, ecología y manejo, y especiación’, particularly Antonio Acini Vásquez Aguilar, Mariana Hernández Soto, and Santiago Ramírez-Barahona. Permission to conduct fieldwork was granted by the Mexican government (Instituto Nacional de Ecología, Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales, SGPA/DGGFS/712/1299/12). A doctoral scholarship was granted from CONACyT to Y.L.V. (155686) and A.E.O.R. (262563).

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This project was funded by a competitive grant (155686) from the Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT; http://www.conacyt.mx) and research funds from the Departamento de Biología Evolutiva, Instituto de Ecología, AC awarded to Juan Francisco Ornelas (20030/10563).