Diversity and interactions of the epiphyte community associated with ant‐gardens are not influenced by elevational and environmental gradients

Abstract

Question:The distribution and interactions of terrestrial biodiversity are influenced by environmental gradients. In general, tropical species present a hump-shaped altitudinal species richness pattern related to gradients of temperature and precipitation. However, the effects of the elevational and environmental gradients on the co-occurrence of species that form specialized mutualisms in the lowland tropical forest canopy and the relative importance of these species in interaction networks are unknown. We studied ant-gardens, which are constituted by vascular epiphytes that inhabit ant nests exclusively. Our main question was: do the vegetation type, elevation, temperature, and precipitation alter the diversity and interactions of the associated species in ant-gardens?Location: Southeastern Mexico. Methods:We recorded epiphytes and ants associated with ant-gardens in 21 sites in southeastern Mexico (elevational range of 23-643 m a.s.l.), which is located on the northern limit of the distribution of Neotropical ant-gardens. We tested whether the vegetation type and gradients of elevation, temperature and precipitation influence the diversity (richness and composition) and interactions (centrality, i.e., relative importance of each species in epiphyte-epiphyte interaction networks) of the ant-gardens. Results:We found a total of 126 ant-gardens formed by 15 epiphyte species and two ant species. Seven epiphytes and only one ant (Azteca gnava) are specialists of antgardens (true ant-garden epiphyte and ant species respectively). Neither vegetation type nor elevational and environmental gradients influenced the richness, composition and centrality of the epiphytes, although some species only occurred in sites with greater precipitation. The true ant-garden epiphytes were more central than the non-true ant-garden epiphytes, with the orchid Epidendrum flexuosum being the most frequent and central epiphytic species in Mexican ant-gardens.Conclusions: Unlike guilds of epiphytes and ants considered individually, the antgardens represent a mutualism that maintains their patterns of diversity and interspecific interactions along gradients of elevation, temperature and precipitation.

Listado de angiospermas epífitas que conforman jardines de hormigas de Azteca gnava (Formicidae) en el sureste de México

“…Evidencia experimental muestra que sus semillas son reconocidas por Azteca gnava Forel, 1906, una especie de hormiga que construye jardines de hormigas, ya que las obreras las seleccionan y dispersan preferentemente, mientras que descartan las de otras epífitas no asociadas a jardines de hormigas (Morales-Linares et al, 2018). De este modo, localmente suele ser abundante y relevante en el proceso de conformación de los jardines de hormigas en México (Morales-Linares et al, 2017;2021c). Distribución: Neotropical, desde el sureste de México hasta Brasil y Bolivia (Krömer et al, 2014;Morales-Linares et al, 2021a).…”

“…4H). Se ha encontrado en selvas altas perennifolias y subperennifolias, selvas medianas perennifolias y subperennifolias, también en plantaciones de naranja, cacao y mango en tierras bajas (<300 m s.n.m., Cuadro 1) y con precipitaciones generalmente mayores a 2000 mm al año (Morales-Linares et al, 2016;2021c). Ejemplar examinado: MÉXICO.…”

“…Se ha registrado en selvas altas perennifolias y subperennifolias, selvas medianas perennifolias y subperennifolias, así como plantaciones de mango, naranja y cacao ubicadas entre 27 y 638 m s.n.m. (Cuadro 1), en zonas con precipitaciones generalmente mayores a 1200 mm al año (Morales-Linares et al, 2016;2021c). Hierba epífita, hasta 1.1 m de alto incluyendo la inflorescencia; tallos erectos, 30-93.5 × 0.5-0.96 cm, comprimidos; hojas 8-20 por tallo, lanceoladas, coriáceas, 10-12.5 × 1.2-2 cm; inflorescencia terminal recta, racemosa, 31 cm de largo; flores 20-70, no resupinadas, morado claro a magenta, 3 cm de diámetro, sépalos ligeramente reflexos, 16-17 × 4-6 mm, pétalos elíptico-ovados, 15.5-17.5 × 3.5-7.5 mm; fruto una cápsula elipsoide, 5-5.5 × 1.5-2 cm; semillas blancas, elipsoides, 7.43-10 mm de largo (Morales-Linares et al, 2018;Viccon-Esquivel et al, 2021).…”

“…5D). Epidendrum flexuosum es probablemente la especie más representativa y ecológicamente importante de los jardines de hormigas del sureste de México, ya que ocurre en todas las localidades conocidas de los mismos y podría favorecer el establecimiento de las demás epífitas durante su conformación (Cuadro 1; Morales-Linares et al, 2016;2017;2021c). Se encuentra presente en selvas altas perennifolias y subperennifolias, selvas medianas perennifolias y subperennifolias, además de plantaciones de naranja, mango y cacao, desde 3 hasta 646 m s.n.m.…”

“…Se encuentra presente en selvas altas perennifolias y subperennifolias, selvas medianas perennifolias y subperennifolias, además de plantaciones de naranja, mango y cacao, desde 3 hasta 646 m s.n.m. (Cuadro 1; Morales-Linares et al, 2016;2017;2021c), en zonas con precipitaciones desde 1000 mm al año (Morales-Linares et al, 2017).…”