Mammal and butterfly species richness in Chile: taxonomic covariation and history Riqueza de mamíferos y mariposas en Chile: covariación taxonómica e historia

Understanding species richness spatial distribution is of fundamental importance to face the current biodiversity crisis that affects biotas around the world. Taxonomical covariation in species occurrence may offer the possibility to identify common factors that restrict species richness, as well as some guidelines to the identification of key areas for conservation purposes. To this aim, we analyze the geographic distribution of mammals and butterflies in Chile using 0.5° latitude and longitude quadrats. We found that, for both taxa, there is a strong bell-shaped latitudinal gradient in species richness with a peak at mid-latitudes (33-43° S). The results from multiple stepwise regression analysis shows that for both taxa productivity measured using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) is the most important variable driving changes in species richness followed by glaciation and elevation depending on the taxa. Mid-domain effects were either weak or unimportant in affecting the richness pattern. Variance partitioning analysis shows that the spatial components alone are irrelevant to the richness pattern. We show that spatial covariation in richness of butterflies and mammals, is strongly influenced by spatial scale, possibly as the result of a scale-dependent effects on individual species ranges, whereas factors related to specific ecological characteristics, are more important at smaller scales. Because richness gradients are ultimately the product of speciation and colonization processes on longer time scales, we propose that species richness gradients in Chile may be explained by the interaction between historical processes associated to desertification and glaciation together with productivity. The former sets the domain within which productivity produces a similar richness pattern for both taxa despite their different phylogenetic histories and physiological requirements.Comprender la distribución espacial de la riqueza de especies es un aspecto de fundamental importancia para enfrentar la actual crisis que afecta a las biotas del mundo. En este sentido, el estudio de la covariación taxonómica en el espacio nos da la posibilidad de identificar factores comunes que restringen la riqueza, además de ofrecer una oportunidad para identificar áreas claves para la conservación. Con este propósito, analizamos la distribución geográfica de mamíferos y mariposas en Chile usando cuadrículas de 0,5° de latitud y longitud. Para ambos taxa, existe una distribución latitudinal unimodal con un máximo de riqueza a latitudes intermedias (33-43° S). Usando una regresión múltiple paso a paso mostramos que la productividad es el factor gravitante para explicar la riqueza de ambos taxones seguido por efectos asociados a glaciaciones y elevación según sea el taxa. Efectos asociados al dominio medio muestran ser débiles o no significantes para determinar la distribución latitudinal de la riqueza en Chile. Un análisis de partición de varianza muestra que componentes exclusivamente espaciales son también irrelevantes para explicar el patrón de riqueza. Mostramos que la covariación entre la riqueza de mariposas y mamíferos está fuertemente influenciada por la escala espacial, posiblemente producto de efectos que actúan sobre los rangos de distribución a distintas escalas, mientras que factores relacionados con características ecológicas son más importantes a escalas pequeñas. Debido a que los gradientes de riqueza son en último término producto de procesos de especiación y colonización, proponemos que la riqueza de especies en Chile podría explicarse por la interacción entre procesos históricos asociados con desertificación y glaciación junto a procesos relacionados con la productividad. En este contexto, procesos históricos determinarían el dominio en que factores asociados a la productividad condicionan el patrón de riqueza para ambos taxones a pesar de estos tener historias filogenéticas y requerimientos fisiológicos distintos