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Biogeography and endemism of ants (Hymenoptera: Formicidae) in Baja California, Mexico: afirst overview

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Abstract:

Abstract Aims Ants (Hymenoptera: Formicidae) of the Baja California peninsula are poorly known, with information based largely on scattered museum and literature records. We provide the first comprehensive account of ant species occurring on the peninsula, we examine distribution patterns, and we assess the ‘peninsular effect’ which predicts that species richness declines from the base to the tip of a peninsula. Location Peninsula of Baja California, Mexico. Methods Data collection involved examining, identifying and recording label data from 2350 series of ants. These records provide a provisional, if incomplete, species list. We applied the incidence-based estimator, Chao-2, to our data base of specimen records to estimate the total number of ant species on the peninsula. We assessed endemism by comparing our peninsular species list to those from adjacent states. The peninsular effect was tested by comparing genus and species level richness between the two states of Baja California, and across five latitudinal blocks. Results We document 170 native ant species in thirty-three genera, plus six non-native species, in Baja California. It seems likely that additional species remain to be discovered: the Chao-2 estimator of species richness, at 206.0 species, is about 20% higher than our observed species richness. About 30% of the species and 20% of the genera are restricted within Baja California to the relatively mesic California Floristic Province of north-western Baja California. Nearly all of these species also occur in California. Forty-seven species (27.6%) are peninsula endemics. Using our entire data set, the peninsular effect appears to be strong, with about twice as many species in the northern state of Baja California than are recorded from the southern state of Baja California Sur; the ratio of genera is 33 to 24. However, this effect becomes weak at the species level and absent at the genus level when minimizing habitat effects by omitting species restricted to the California Floristic Province. At a finer scale, across latitudinal blocks of about 1.9°, the number of species declines towards central portions of the peninsula and then increases in the Cape Region. Nine ant species display strongly disjunct distributions, and these occur in two general patterns: peninsula disjuncts and peninsula–mainland disjuncts. Main conclusions The Baja California peninsula supports a diverse and distinctive ant fauna, with the proportion of endemic species similar to that displayed by plants. Patterns of species and genus richness across the five latitudinal blocks provide poor support for the peninsular effect. Moreover, habitat diversity, especially that related to topographic relief, appears to be the most important factor affecting the gradient of ant species richness in Baja California. Additional collections are needed to develop a more complete species list and to determine the boundaries and status of many species. Nevertheless, the present data base provides a useful starting point for understanding the evolution of ant assemblages in Baja California and for comparison with peninsular patterns in other taxa.

French
Objetivos

Las hormigas (Hymenoptera: Formicidae) de la península de Baja California son poco conocidas, y la información disponible sobre ellas esta basada principalmente en registros dispersos de museos y bibliografía. Damos a conocer la primera recopilación lógica sobre las especies de hormigas presentes en la península; examinamos los patrones de distribución y estimamos el ‘efecto peninsular’, el cual nos indica que la riqueza en la diversidad de las especies se reduce de la base a la punta de la península. Situación Geográfica

Península de Baja California, México. Métodos

La recolección de la información consistió en examinar, identificar y registrar los datos de etiquetas de aproximadamente 2350 series de hormigas. Estos registros nos dan una lista provisional, aunque incompleta de las especies de hormigas. Aplicamos el cálculo basado en incidencia ‘Chao-2’ a nuestra base de datos de especimenes para estimar el número total de especies de hormigas en la península. Asignamos el endemismo basado en la comparacion de nuestra lista de especies de la peninsula con aquéllas de los estados adyacentes. El efecto peninsular fue probado comparando la riqueza a nivel de género y de especies entre los dos estados de Baja California y a través de cinco bloques latitudinales. Resultados

Documentamos 170 especies nativas de hormigas en 33 géneros además de seis especies no nativas en Baja California. Parece probable que existan más especies que aún no han sido descubiertas: el estimador de la riqueza de especies Chao-2, a 206.0 especies, es aproximadamente un 20% más alto que la riqueza en especies observada por nosotros. Cerca de un 30% de las especies y 20% de los géneros estan restringidos dentro de Baja California a la relativamente mesica Provincia Florística de California en el noroeste de Baja California. Casi todas estas especies se encuentran tambien en California. Cuarenta y siete especies (27.6%) son endémicos de la península. Al analizar toda nuestra información, el efecto peninsular parece ser muy acentuado, con aproximadamente el doble de especies en el estado de Baja California en comparación con las registradas en Baja California Sur; el radio de los géneros es 33 a 24. Sin embargo, este efecto se hace menos presente a nivel de especies, y desaparece a nivel de género cuando se minimizan los efectos del hábitat suprimiendo las restringidas a la Provincia Florística de California. En una escala más exacta, a través de bloques latitudinales de aproximadamente 1.9°, el número de especies disminuye hacia las partes centrales de la península y luego se incrementa en la Región del Cabo. Nueve especies de hormigas muestran distribuciones muy discontinuas, y éstas ocurren en dos patrones: discontinuidades peninsulares y discontinuidades continentales-peninsulares. Principales Conclusiones

La península de Baja California sustenta una diversa y distintiva fauna de hormigas, siendo la proporción de especies endémicas similar a aquélla presente en las plantas. Los patrones de riqueza de especies y género a través de cinco bloques latitudinales contribuyen poco a la demostración del efecto peninsular. Además, la diversidad de hábitat, especialmente aquélla relacionada al relieve topográfico, parece ser el factor más importante que afecta el grado de riqueza de especies de hormigas en Baja California. Se requieren colecciones adicionales para desarrollar una lista de especies más completa y para determinar los límites y estados taxonomicos de muchas especies. No obstante, la actual base de datos provee un punto de partida útil para entender la evolución de los ensamblajes de hormigas en Baja California y para la comparación con patrones peninsulares en otros taxa.

Keywords: Ants; Baja California; Formicidae; biogeografía; biogeography; efecto peninsular; endemism; endemismo; estimación de la riqueza de especies; hormigas; peninsular effect; species richness estimation

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2699.2002.00746.x

Affiliations: 1: Department of Biology, Arizona State University, Tempe, AZ, USA and 2: Department of Entomology, University of California, Davis, CA, USA

Publication date: August 1, 2002

bsc/jbiog/2002/00000029/00000008/art00005
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