Bat phylogenetic responses to regenerating Amazonian forests

Field: Agricultural and Biological Sciences (Life Sciences)

(Uploaded by Plazi for the Bat Literature Project) Abstract Throughout the tropics, regenerating secondary forests occupy vast areas previously cleared for agriculture and cattle ranching. However, despite the importance of regenerating forests in mitigating the pervasive negative consequences of forest loss and fragmentation on forest‐associated biodiversity, longitudinal studies on species' phylogenetic responses to matrix regeneration are rare. We surveyed bats in continuous primary forest, primary forest fragments and in the regenerating secondary forest matrix of a whole‐ecosystem Amazonian fragmentation experiment, ~15 and ~30 years after forest clearance, to investigate how changes in matrix quality through forest recovery affect phylogenetic α ‐ and β ‐diversity. We found that temporal changes in phylogenetic α ‐richness were more marked in the secondary forest matrix than in forest fragments and continuous forest, evidencing a significant increase in total evolutionary history over time. However, when the effects of species richness were accounted for, the phylogenetic structure of each assemblage was reduced close to zero, evincing a random pattern of lineages in all habitat types. Temporal differences in phylogenetic β ‐diversity were driven mainly by β replacement in secondary forest and continuous forest ~30 years after forest clearance. Both habitats also clustered together in terms of β richness , indicating similar levels of evolutionary heritage. Consequently, regenerating secondary forest showed a reduction in the extinction probability of lineages over time. Synthesis and applications . Approximately 30 years of secondary forest regeneration were sufficient for phylogenetic richness to recover to levels similar to those observed in continuous forest. Promoting forest succession on degraded land through a combination of natural and active restoration, while ensuring the long‐term protection of secondary forests regardless of their age, is of key importance for conserving tropical bat diversity and their associated ecosystem services. Such restoration measures would stimulate the recolonization of fragments and matrix habitats by evolutionarily distinct bat species, safeguarding phylogenetically diverse assemblages and ecological functions. Our study suggests that forest restoration in tropical degraded areas should be encouraged and secondary forests be protected by law, especially in countryside ecosystems with high primary forest cover, and in the surroundings of protected areas. , Resumen A lo largo de los trópicos, los bosques secundarios en regeneración ocupan vastas áreas previamente taladas para actividades agrícolas y ganaderas. Sin embargo, a pesar de la importancia de la regeneración de los bosques para mitigar las consecuencias negativas causadas por la pérdida y fragmentación de los bosques en la biodiversidad, los estudios longitudinales sobre las respuestas filogenéticas de las especies a la regeneración de la matriz son escasos. Muestreamos murciélagos en bosque primario continuo, fragmentos de bosque primario y en la matriz con bosque secundario en regeneración en un experimento de fragmentación a escala de ecosistema en la Amazonia, aproximadamente 15 y 30 años después de la tala del bosque, para investigar cómo los cambios en la calidad de la matriz a través de la recuperación del bosque afectan la diversidad filogenética α y β . Encontramos que los cambios temporales en la riqueza filogenética α fueron más marcados en la matriz con bosque secundario que en los fragmentos de bosque y en el bosque continuo, evidenciando un aumento significativo en la historia evolutiva total a lo largo del tiempo. Sin embargo, cuando se tomaron en cuenta los efectos de la riqueza de especies, la estructura filogenética de cada conjunto se redujo casi a cero, lo que evidencia un patrón aleatorio de linajes en todos los tipos de hábitats. Las diferencias temporales en la diversidad filogenética β fueron impulsadas principalmente por el reemplazo β en el bosque secundario y el bosque continuo aproximadamente 30 años después de la tala del bosque. Estos dos hábitats también se agruparon en términos de riqueza β , lo que indica niveles similares de herencia evolutiva. En consecuencia, la regeneración del bosque secundario mostró una reducción en la probabilidad de extinción de linajes a lo largo del tiempo. Síntesis y aplicaciones . Aproximadamente 30 años de regeneración del bosque secundario fueron suficientes para que la riqueza filogenética se recuperara a niveles similares a los observados en el bosque continuo. Promover la sucesión de bosques en tierras degradadas mediante una combinación de restauración natural y activa, al mismo tiempo que se garantiza la protección a largo plazo de los bosques secundarios, independientemente de su edad, es de importancia clave para la conservación de la diversidad de murciélagos tropicales y sus servicios ecosistémicos asociados. Tales medidas de restauración estimularían la recolonización de fragmentos y hábitats de matriz por especies de murciélagos evolutivamente distintas, salvaguardando conjuntos filogenéticamente diversos y funciones ecológicas. Nuestro estudio sugiere que se debe fomentar la restauración de bosques en áreas tropicales degradadas y que los bosques secundarios deben ser protegidos por ley, especialmente en ecosistemas rurales con alta cobertura forestal primaria y en los alrededores de áreas protegidas.