Plant-pollinator network structure is the outcome of ecological and evolutionary processes, and although the importance of environmental factors is beyond doubt, our knowledge of how abiotic factors (e.g. climate) shape plant-pollinator networks remains limited. This knowledge gap is critical, as climate change poses a major threat to ecosystems, especially in the Mediterranean. This study focuses on one of the hottest parts of the Mediterranean Basin, the Aegean Archipelago, Greece, and examines how climate affects species richness and network properties (e.g. nestedness, modularity and specialisation) - either directly or indirectly through species richness. We sampled systematically 39 local plant-pollinator networks on eight islands along a north-south climate gradient in the Aegean. All plant-pollinator material used in the analyses was collected in 2012 and identified to species level. Aspects of climate used in the models were expressed as average conditions (mean temperature and annual precipitation) or as seasonal variability (isothermality and temperature seasonality). Structural properties of plant-pollinator networks were found to be strongly associated with species richness, which was in turn affected by climate, implying that pollination network structure is driven indirectly by climate. In addition, climate had a direct effect on network structure, especially on modularity and specialisation. Different aspects of climate affected network properties in different ways. We highlight that even in a relatively narrow latitudinal gradient, such as within the Aegean Sea region, climate constitutes a significant driver of plant-pollinator interactions.

No abstract

Aim: Understanding which factors drive αand β-diversity is fundamental to ecological and biogeographical research. Especially in archipelagos, diversity patterns are interesting due to the numerous factors influencing them. Here, we investigate the importance of climate and ecogeographical factors in shaping αand β-diversity patterns of bee species in the Aegean Archipelago, a bee diversity hotspot.Location: Nineteen islands in the Aegean Archipelago, located along a N-S climate gradient. Methods:We systematically sampled the bee fauna of phryganic communities in 100 sites across 19 islands. Using generalized linear models (GLMs), we tested climatic (viz. annual mean temperature and annual precipitation), geographical (island area, proportion of surrounding land mass, distance to climatically similar land mass, and maximum step length of pathway to nearest island/mainland), and ecological parameters (viz. floral abundance) as determinants of bee diversity. Following a multimodel island species-area relationship (ISAR) framework, we ranked islands according to the observed richness to identify biodiversity hotspots. Furthermore, we estimated the effect of the above factors on overall β-diversity as well as on turnover and nestedness components, using multiple regression models on distance matrices. Results:Island area was the best predictor, positively affecting α-diversity, together with precipitation, surrounding land mass proportion, and floral abundance. Temperature was found to have a significant negative effect on α-diversity. Among all study islands, Samothraki and Kea stood out as bee diversity hotspots, with a bee richness higher than predicted by the multimodel ISAR. The overall β-diversity was mainly driven by the turnover component and positively related to precipitation differences, whereas the nestedness component was positively affected by differences in area and surrounding land mass proportion. Main conclusion:This study highlights the importance of geography and climate in shaping both αand β-diversity of bees in the Aegean and suggests that both factors are likely to be crucial for analysing and predicting bee diversity responses to future environmental changes. K E Y W O R D Sα-diversity, β-diversity, diversity hotspot, island biogeography, island species-area relationship, nestedness, species composition, species richness, species turnover

Pollinators’ climate change impact assessments focus mainly on mainland regions. Thus, we are unaware how island species might fare in a rapidly changing world. This is even more pressing in the Mediterranean Basin, a global biodiversity hotspot. In Greece, a regional pollinator hotspot, climate change research is in its infancy and the insect Wallacean shortfall still remains unaddressed. In a species distribution modelling framework, we used the most comprehensive occurrence database for bees in Greece to locate the bee species richness hotspots in the Aegean, and investigated whether these might shift in the future due to climate change and assessed the Natura 2000 protected areas network effectiveness. Range contractions are anticipated for most taxa, becoming more prominent over time. Species richness hotspots are currently located in the NE Aegean and in highly disturbed sites. They will shift both altitudinally and latitudinally in the future. A small proportion of these hotspots are currently included in the Natura 2000 protected areas network and this proportion is projected to decrease in the coming decades. There is likely an extinction debt present in the Aegean bee communities that could result to pollination network collapse. There is a substantial conservation gap in Greece regarding bees and a critical re-assessment of the established Greek protected areas network is needed, focusing on areas identified as bee diversity hotspots over time.

Η ανάλυση των χωρικών προτύπων των ειδών αποτελεί σημαντικό εργαλείο σε γεωγραφικές αναλύσεις για την κατανόηση της παρατηρούμενης βιοποικιλότητας, των μεταβολών της στην πάροδο του χρόνου και της διαφοροποίησής της μεταξύ βιοκοινοτήτων. Ποικίλοι παράγοντες και μηχανισμοί καθορίζουν τα πρότυπα κατανομής των ειδών, την πιθανότητα παρουσίας ή απουσίας τους σε μια περιοχή, τον πλούτο και την αφθονία τους, τη διαφοροποίηση στη σύνθεση των ειδών μεταξύ γεωγραφικών περιοχών, καθώς και τα μορφολογικά και οικολογικά χαρακτηριστικά τους. Ωστόσο, οι έρευνες για την κατανόηση των μηχανισμών που επιδρούν στα πρότυπα ποικιλότητας των ειδών αφορούν κυρίως συγκεκριμένες ταξινομικές ομάδες, όπως φυτά, πτηνά και θηλαστικά. Για ταξινομικές ομάδες που εμφανίζουν μεγάλο πλούτο ειδών, όπως τα έντομα, τα διαθέσιμα στοιχεία είναι ελάχιστα και προέρχονται κυρίως από έρευνες που επικεντρώνονται σε ηπειρωτικές περιοχές, όπως και σε περιοχές με τροπικό κλίμα. Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται τη διερεύνηση των παραγόντων που επηρεάζουν την κατανομή και την ποικιλότητα των εντόμων-επικονιαστών, και επιδρούν στη διαφοροποίηση των μορφολογικών χαρακτηριστικών τους. Στο πρώτο μέρος της έρευνας (Κεφάλαιο Δύο), εκτιμήθηκε η τωρινή κατανομή ειδών συρφίδων στα Βαλκάνια με χρήση μοντέλων κατανομής ειδών. Επίσης, διερευνήθηκε η επίδραση μελλοντικών κλιματικών μεταβλητών για δύο μελλοντικές χρονικές περιόδους, υπό διαφορετικά σενάρια κλιματικής αλλαγής και υποθέσεις διασποράς. Συνολικά, εξετάστηκαν τέσσερις ομάδες ειδών: (α) ορεινά, (β) κλιματικώς-γενικευμένα, (γ) μεσογειακά και (δ) ανατολικο-μεσογειακά, μεταξύ των οποίων παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στο προβλεπόμενο εύρος κατανομής τους. Στο Κεφάλαιο Τρία, διερευνήθηκε η επίδραση κλιματικών και οικογεωγραφικών παραγόντων στην α- και β-ποικιλότητα επικονιαστών σε νησιά του Αιγαίου Πελάγους, το οποίο αποτελεί θερμό σημείο ποικιλότητας άγριων μελισσών. Η έρευνα κατέδειξε την καθοριστική σημασία του κλίματος στη διαμόρφωση των προτύπων ποικιλότητας ειδών και, δευτερευόντως, των γεωγραφικών παραγόντων, όπως η έκταση των νησιών και η γεωγραφική απομόνωση. Στο Κεφάλαιο Τέσσερα, εξετάστηκε η επίδραση κλιματικών και οικογεωγραφικών παραγόντων στις διαφορές του μεγέθους σώματος των ειδών που είναι κοινά μεταξύ των νησιών για τρεις διαφορετικές κατηγορίες: (α) το σύνολο των μελισσών, (β) μικρές και μεγάλες μέλισσες, και (γ) Κυκλαδίτικα και μη-Κυκλαδίτικα νησιά. Τόσο ο νανισμός όσο και ο γιγαντισμός βρέθηκαν να υποστηρίζονται από τα αποτελέσματα της έρευνας, με την έκταση, την απομόνωση και τη θερμοκρασία να αποτελούν τους σημαντικότερους παράγοντες που καθορίζουν το σωματικό μέγεθος των ειδών άγριων μελισσών στο Αιγαίο. Στο Κεφάλαιο Πέντε, εκτιμήθηκε ο νυν πλούτος ειδών άγριων μελισσών στα νησιά του Αιγαίου, με χρήση δύο διαφορετικών προσεγγίσεων: (α) το άθροισμα του συνόλου των προβλέψεων των μοντέλων κατανομής ειδών και (β) το άθροισμα των δυαδικών προβλέψεων (παρουσία – απουσία). Επίσης, ελέγχθηκε η επίδραση της αλλαγής του κλίματος στον πλούτο ειδών άγριων μελισσών, με χρήση ενός ακραίου κλιματικού σεναρίου για δύο μελλοντικές περιόδους. Στα περισσότερα νησιά του Αιγαίου προβλέφθηκε αύξηση του πλούτου ειδών άγριων μελισσών και για τις δυο μελλοντικές χρονικές περιόδους που εξετάστηκαν. Και οι δύο προσεγγίσεις που ακολουθήθηκαν δεν παρουσίασαν συσχέτιση με τον παρατηρούμενο πλούτο ειδών, καταδεικνύοντας τη σημασία ενσωμάτωσης βιοτικών αλληλεπιδράσεων και άλλων οικολογικών περιορισμών σε μοντέλα πρόβλεψης κατανομής ειδών.