Ecosystem responses to the argentine ant invasion: effects on vertebrates - respuestas del ecosistema ante la invasión de la hormiga argentina: efectos en vertebrados
- Autores: Paloma Álvarez Blanco
- Directores de la Tesis: Xim Cerdá Sureda (dir. tes.), Elena Angulo Aguado (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pablo de Olavide ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Sílvia Abril (presid.), Olivier Blight (secret.), Andrew Suarez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medio Ambiente y Sociedad por la Universidad Pablo de Olavide
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
- español
RESUMEN Una de las principales causas de la pérdida de biodiversidad son las invasiones biológicas. A pesar de los avances en esta disciplina, aún se ignoran muchos de los impactos de estas especies, los cuales podrían vulnerar la estructura y función de los ecosistemas de un modo impredecible. Esta tesis aprovecha el amplio conocimiento que existe sobre la hormiga argentina, "Linepithema humile", una de las peores especies invasoras conocidas, para centrarse en los efectos sutiles e indirectos que ocasiona en los ecosistemas nativos que invade, tomando como modelos anfibios y aves en el Parque Nacional de Doñana (sur de España). Esta diminuta intrusa es bien conocida por desplazar la práctica totalidad de las hormigas nativas en los ecosistemas donde invade de manera exitosa. Por ello, mi tesis analiza si la disminución potencial de presas afecta a niveles tróficos superiores. Aunque la hormiga argentina no cuenta con armas de defensa reconocidas, se sabe de su gran agresividad cuando se trata de eliminar a las especies de hormigas nativas. Mi tesis estudia si los vertebrados nativos, en sus estadios más vulnerables, son susceptibles de ser atacados o molestados por la hormiga invasora en Doñana y sufrir consecuencias letales o subletales en su desarrollo. Se abordan estas cuestiones mediante muestreos y seguimientos en campo, experimentos tanto en campo como en laboratorio, así como análisis de parámetros químicos, isotópicos, histológicos, fisiológicos y comportamentales. Los resultados ponen de manifiesto que la invasión de la hormiga argentina afecta negativamente a vertebrados nativos, y lo hace a diferentes niveles. Por un lado, la comunidad de anfibios nativos estudiados altera su dieta, reduciendo la cantidad relativa de hormigas que ingieren en las zonas infestadas de hormiga argentina y sustituyendo las hormigas por otros artrópodos. Por otro lado, vertebrados en sus estadios más vulnerables ven disminuido su desarrollo tanto en condiciones de laboratorio (juveniles de anfibios) como en el campo (pollos), al criarse en una dieta suplementada con hormiga argentina o en zonas invadidas. Además, tanto depredadores especialistas en hormigas —sapo corredor–, como especies no mirmecófagas –carbonero común–, ven alterado el uso del hábitat en zonas invadidas, tanto con el fin de forrajear o para reproducirse. Por último, he demostrado, por primera vez en la literatura, que la hormiga argentina cuenta con un veneno—iridomyrmecina—capaz de paralizar y matar vertebrados, concretamente juveniles de anfibios. Este inesperado hallazgo merece especial atención, ya que podría jugar un papel clave en los efectos negativos/poder de invasión ya demostrados en esta especie. Esta tesis revela impactos sutiles e inadvertidos de una especie invasora, a diferentes niveles en el ecosistema, además de profundizar en los mecanismos que los ocasionan.
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ABSTRACT Biological invasions are one of the main drivers of biodiversity loss. Certain effects of invasive species are commonly overlooked and potentially compromise the structure and function of ecosystems in unpredictable ways. This thesis takes advantage of the vast knowledge of the invasive Argentine ant, "Linepithema humile", to focus on subtle and indirect effects on the recipient ecosystems, specifically on native vertebrates (amphibians, birds) in Doñana National Park (southern Spain). This tiny intruder is notorious for displacing the native ant community in ecosystems it has successfully invaded. Therefore, this thesis assesses whether the effects of potential prey depletion scale to higher trophic levels. Although the Argentine ant lacks recognized weapons, it is well known for its aggressiveness when outcompeting native ants. I evaluated whether native vertebrates at their most vulnerable stages are susceptible to being attacked or disturbed by the invasive ant and if they suffer from lethal or sublethal effects that hamper their development. These issues were addressed through field sampling and monitoring, field and laboratory experiments, and analyses of chemical, isotopic, histological, physiological, and behavioral parameters. My results reveal the Argentine ant invasion has negative impacts on native vertebrates in Doñana at different levels. For example, the native amphibians studied here have altered their diet, by shifting to non-ant preys in infested areas. Additionally, vertebrates in their early stages of development showed poor body condition under experimental (juvenile amphibians) and field (chicks) conditions when they were fed a diet supplemented with Argentine ants or raised in invaded areas. Furthermore, both myrmecophagous species, such as the natterjack toad, Epidalea calamita, and non-ant predators, such as the great tit, Parus major, modified their habitat use in invaded compared to uninvaded areas, although for different reasons (foraging and breeding, respectively). Finally, I demonstrate, for the first time in the literature, that the invasive Argentine ant has a powerful venom—iridomyrmecin—that is able to paralyze and kill native vertebrates, specifically juvenile amphibians. This unexpected finding deserves special attention, as it may play a key role in the previously demonstrated negative effects/invasiveness of this species. Overall, this thesis reveals overlooked indirect and subtle effects of an invasive species at different ecosystem levels, but also yields novel information about the mechanisms underlying these effects.
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