Access

You are not currently logged in.

Access your personal account or get JSTOR access through your library or other institution:

login

Log in to your personal account or through your institution.

Biological Diversification in a Complex Region: A Spatial Analysis of Faunistic Diversity and Biogeography of the Andes of Colombia

Gustavo H. Kattan, Padu Franco, Vladimir Rojas and Germán Morales
Journal of Biogeography
Vol. 31, No. 11 (Nov., 2004), pp. 1829-1839
Published by: Wiley
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/3554782
Page Count: 11
  • Download ($42.00)
  • Subscribe ($19.50)
  • Cite this Item
Biological Diversification in a Complex Region: A Spatial Analysis of Faunistic Diversity and Biogeography of the Andes of Colombia
Preview not available

Abstract

Aim Understanding large-scale patterns of beta diversity and endemism is essential for ecoregional conservation planning. We present a study of spatial patterns of faunal diversification and biogeographical relationships in the Andean region of Colombia. This region has a great geomorphological complexity, as it is formed by several mountain ranges with different geologic origins. We hypothesize that this complexity results in a high turnover in species composition among subregions. Location The Andean region of Colombia, including the Santa Marta and Macarena mountain ranges. Methods The region was divided into subregions, represented by the eastern and western slopes of each of the three Andean cordilleras, the Cauca and Magdalena valley bottoms, and the peripheral mountain ranges of Perijá, Macarena and Sierra Nevada de Santa Marta. Species lists for five animal taxa (rodents, bats, birds, frogs and butterflies) were compiled for each subregion and similarities in species composition were determined by cluster analysis. To explore biogeographical relationships, species were classified into one of four distributional categories: endemic, tropical Andean, Andean-Central American and wide continental distribution. Results The highest species richness in the region was found in the Pacific and eastern versants of the Andes, and the lowest in the Cauca and Magdalena valley bottoms. Inter-Andean slopes were intermediate in species richness. However, when species richness was calculated per unit area, the most diverse regions were the Santa Marta and Macarena ranges, the Cauca Valley watershed and the Pacific slope. Although each taxonomic group had a different branching pattern, dendrograms indicated five common subregional clusterings: (1) Perijá-Sierra Nevada, (2) the Pacific slope, (3) the eastern Andean slope, (4) the Cauca and Magdalena valley bottoms, and (5) the inter-Andean slopes. Clustering patterns of inter-Andean slopes varied among taxa. In birds, bats and rodents, grouping was by opposite slopes of the same valley, whereas frogs were grouped by mountain ranges and butterflies by valleys and their respective slopes. Seventyfive per cent of species in all taxa were found in less than five subregions. The fauna of the Magdalena and Cauca valley bottoms was composed mostly of lowland species with wide geographical distributions, whereas the cordilleran fauna was mostly restricted to the tropical Andes. Main conclusions The western and eastern versants of the Andes have the highest species richness, but are also the largest subregions. On a per unit area basis, the peripheral ranges (Santa Marta and Macarena) are the richest, followed by the western portion of the Andes (the Cauca Valley watershed and the Pacific versant). Clustering patterns in dendrograms suggest two major patterns of differentiation of the Andean fauna: one elevational (lowlands vs. highlands) and one horizontal (among ranges and/or slopes). Biogeographical affinities of the inter-Andean valley bottoms are with the lowland faunas of tropical America. In contrast, Andean faunas diversified locally, resulting in the evolution of a large number of endemic species, particularly among the less vagile taxa. Three different main branches of Andean fauna can be recognized, one confined to the Pacific, another to the eastern (Amazonian-Llanos) versant of the Andes, and the third one composed by the inter-Andean slopes of the Cauca and Magdalena valleys. The identification of five main biogeographical units in the Andean region of Colombia has important implications for the conservation of the regional biota. Conservation initiatives that seek to preserve representative samples of the regional biodiversity should take into account the patterns of diversification described here, and the evolutionary processes that gave rise to these patterns. /// El conocimiento de los patrones de diversidad beta y endemismo a gran escala espacial es esencial para la planificación ecorregional. En este artículo se presenta un estudio de los patrones espaciales de diversificación de la fauna y de sus relaciones biogeográficas en la región andina de Colombia y serranías periféricas. Esta región es de una gran complejidad geomorfológica, ya que está conformada por varias cordilleras y serranías de diferentes orígenes geológicos. Nuestra hipótesis es que esta complejidad genera una alta composición de especies entre las subregiones. La región andina de Colombia (incluyendo la Sierra Nevada de Santa Marta y la serranía de La Macarena), fue dividida en subregiones, constituidas por las vertientes oriental y occidental de cada una de las tres cordilleras, las planicies de los valles del Cauca y Magdalena, las serranías de Perijá y La Macarena y la Sierra Nevada de Santa Marta. Para cada una de estas subregiones compilamos la lista de especies para cinco grupos taxonómicos: roedores, murciélagos, aves, ranas y mariposas. En cada grupo, determinamos la similitud en composición de especies por medio de análisis de agrupamiento (cluster analysis). Con el objectivo de explorar las relaciones biogeográficas, clasificamos las especies en cuatro categorías de distribución geográfica: endémica, Andes tropicales, andinacentroamericana y distribución amplia. La riqueza de especies más alta se encontró en las vertientes Pacífica y oriental de los Andes, y la más baja en los valles del Cauca y Magdalena. Las vertientes interandinas presentaron una riqueza intermedia. Sin embargo, por unidad de área las subregiones más diversas fueron La Macarena y Santa Marta, el valle del Cauca y sus vertientes, y la vertiente del Pacífico. Aunque el análisis arrojó diferentes patrones de agrupamiento para cada grupo taxonómico, en los dendrogramas se destacan cinco ramas: (1) Perijá-Sierra Nevada, (2) la vertiente Pacífico, (3) la vertiente oriental de los Andes, (4) las planicies de los dos valles, y (5) las vertientes interandinas. Los patrones de agrupamiento de las vertientes interandinas fueron variables. En aves, murciélagos y roedores, las vertientes opuestas de cada valle resultaron muy cercanas en composición de especies; en cambio, en las ranas se agruparon primero las dos vertientes de cada cordillera; en mariposas, cada valle se agrupó con sus respectivas vertientes. La fauna de las planicies del Cauca y Magdalena está compuesta principalmente por especies de tierras bajas y amplias distribuciones geográficas. La fauna de las cordilleras, en cambio, está compuesta principalmente por especies restringidas a los Andes tropicales. Los patrones de agrupamiento en los dendrogramas sugieren dos patrones principales de diferenciación de la fauna andina: un patrón vertical (tierras bajas versus tierras altas) y otro horizontal (entre cordilleras y entre vertientes). Las planicies interandinas del Cauca y Magdalena tienen afinidad biogeográfica con la fauna de tierras bajas del trópico americano, mientras que las faunas andinas muestran una diversificación local, lo cual ha resultado en la evolución de un gran número de especies endémicas, particularmente en los taxones menos móviles. Se pueden reconocer tres grandes ramas en la fauna propiamente andina: una confinada a la vertiente del Pacífico, otra a la vertiente oriental de los Andes, y una tercera compuesta por las vertientes interandinas de los valles del Cauca y Magdalena. La identificación de cinco grandes unidades biogeográficas en la región andina de Colombia tiene importantes implicaciones para la conservación de la biota regional. Las iniciativas de conservación que buscan preservar muestras representativas de la diversidad regional deben tener en cuenta no sólo los patrones de diversidad descritos en este artículo, sino también los procesos evolutivos que originaron estos patrones.

Page Thumbnails

  • Thumbnail: Page 
1829
    1829
  • Thumbnail: Page 
1830
    1830
  • Thumbnail: Page 
1831
    1831
  • Thumbnail: Page 
1832
    1832
  • Thumbnail: Page 
1833
    1833
  • Thumbnail: Page 
1834
    1834
  • Thumbnail: Page 
1835
    1835
  • Thumbnail: Page 
1836
    1836
  • Thumbnail: Page 
1837
    1837
  • Thumbnail: Page 
1838
    1838
  • Thumbnail: Page 
1839
    1839