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Body size and species richness along geographical gradients in Albertan diving beetle (Coleoptera: Dytiscidae) communities

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Abstract:

Species richness and body size often vary predictably along latitudinal and elevational gradients. Although these patterns have been well documented for a variety of taxa, the vast majority of studies have focused on terrestrial plants and animals. We used species lists of predaceous diving beetles (Coleoptera: Dytiscidae) collected from>400 lentic water bodies in southern Alberta to investigate the influences of latitude and elevation on species richness and body size. Because our data were based on species lists, we used proportion of, and probability of encountering at least one, large (i.e., mean body length>10mm) diving beetle species as surrogates for the mean body size of diving beetles in a given water body. Species richness did not change with latitude and displayed a hump-shaped relationship with elevation, peaking at mid-elevations. High elevation (>2000m) water bodies had markedly low species richness. Proportion of large species increased with latitude, although there was no effect on probability of occupancy by large species. Conversely, both measures tended to decrease with elevation, suggesting that large species are less prevalent at high elevations. We discuss potential factors contributing to the observed responses to latitude and elevation, with an emphasis on the potential impacts of oxygen limitation, productivity, and isolation at high elevation.

La richesse spécifique et la taille corporelle varient souvent de façon prévisible le long de gradients de latitude et d’altitude. Bien que de tels patrons aient été bien définis chez une variété de taxons, la grande majorité des travaux concernent des plantes et des animaux terrestres. Nous utilisons des listes d’espèces de dytiques (Coleoptera: Dytiscidae) récoltés dans >400 milieux d’eau stagnante dans le sud de l’Alberta pour évaluer l’influence de la latitude et de l’altitude sur la richesse spécifique et la taille corporelle. Parce que nos données consistent en des listes d’espèces, nous avons utilisé les proportions d’espèces de dytiques de grande taille (c’est-à-dire de longueur moyenne du corps >10 mm) et la probabilité d’en trouver au moins une espèce comme variables de remplacement pour la taille corporelle moyenne des dytiques dans un milieu aquatique donné. La richesse spécifique ne varie pas en fonction de la latitude; elle affiche une relation en bosse en fonction de l’altitude, avec un maximum aux altitudes moyennes. Les milieux aquatiques de haute altitude (>2000 m) ont une richesse spécifique particulièrement basse. La proportion des espèces de grande taille augmente en fonction de la latitude, bien que la probabilité de rencontre d’une espèce de grande taille ne soit pas affectée. À l’inverse, les deux variables diminuent en fonction de l’altitude, ce qui indique que les grandes espèces sont moins présentes aux altitudes plus élevées. Nous discutons des facteurs qui expliquent potentiellement ces réactions à la latitude et l’altitude, en prêtant une attention particulière à la limitation de l’oxygène, la productivité et l’isolement aux hautes altitudes.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2007

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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