Krystalli, Anna D.

Webb, Thomas J.

eScholarship - University of California

UC MercedFrontiers of BiogeographyTitlesymposium summary: Recent views from the macroscopePermalinkhttps://escholarship.org/uc/item/9hw0n6khJournalFrontiers of Biogeography, 4(3)AuthorsKrystalli, Anna D.Webb, Thomas J.Publication Date2012DOI10.21425/F5FBG13342Copyright InformationCopyright 2012 by the author(s).This work is made available under the terms of a Creative Commons Attribution License, available at https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/eScholarship.org Powered by the California Digital LibraryUniversity of CaliforniaIn  the decade  since  the British Ecological Society (BES)  Symposium  Macroecology:  Concepts  and Consequences  (Blackburn  &  Gaston  2003),  the field has continued to expand and develop.   Mac‐roecological  literature  is burgeoning and the field has  steadily moved  to a  central position of  influ‐ence within ecology (Beck et al. 2012). Continuing this momentum, a new BES Special interest group (SIG)  has  been  established,  and  the  inaugural meeting, What is Macroecology? was held on June 20th  in  London  (Keith et  al. 2012).   Attended by around  100  researchers  from  11  countries,  the meeting was  a  great  opportunity  to  review  pro‐gress  in  the  field,  identify new opportunities and outline a focus for future efforts.   The SIG chair Nick Isaac (Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford) opened by  introduc‐ing  the  aims of  the  SIG, which  included  the pro‐motion  of  data  access  and  standards,  the  show‐casing of methodological advances and  the  facili‐tation  of  interdisciplinary  collaboration.    Ian Owens  (Natural  History  Museum,  London)  fol‐lowed with a personal account of progress made in  the  field  over  the  past  decade,  highlighting  a number  of  hot  topics  which  dominate  present macroecological efforts. These themes permeated proceedings throughout the day, not only through the  seven  invited  presentations  summarised  be‐low, but also through the 16 or so poster presen‐tations. These posters provided an  innovative op‐portunity  for researchers at various career stages to  present  their  take  on  the  meeting’s  primary questions—via  60‐second  presentations  first,  fol‐lowed by the  ‘typical’ poster session. The presen‐tations emphasised the breadth of macroecology: from palaeoecology to predicting future responses to climate change.  Growing opportunities In  his  keynote  address,  Owens  discussed  how macroecology  has  been  evolving,  and  its  scope expanding,  as  a  result of  the  compilation of mo‐lecular  phylogenies,  high‐resolution  records  of spatial  distribution,  increased  computing  power and  new  analytical  techniques.  In  particular,  he highlighted  important  initiatives  undertaken  to collate  and make  data  available  such  as  the Na‐tional Biodiversity Network1,  the Global Biodiver‐sity Information Facility2 and the Map of Life3.     The opportunities emanating from the accu‐mulation of diverse biological datasets were ech‐oed  by  a  number  of  other  speakers.  Nick  Dulvy (Simon  Fraser  University,  Vancouver)  described his group’s work which makes use of compilations of experimentally derived thermal tolerance data, records of  latitudinal distribution and evidence of recent  biogeographical  shifts,  emphasising  the advantages of adding temporal dynamics to mac‐roecological  analysis  (Sunday  et  al.  2012).  Like‐wise,  Katrin  Böhning‐Gaese  (Biodiversity  and  Cli‐mate  Research  Centre,  Frankfurt)  showed  how large data sets generated by recent studies of bi‐otic  interactions have  facilitated  the comparative analysis  of  local  feeding  networks  across  latitu‐dinal gradients. These analyses led to the interest‐ing and counterintuitive finding that tropical plant–frugivore  networks  were  significantly  less  spe‐cialised  than  temperate networks  and  composed of fewer modules.    Owens,  however,  cautioned  that  there  is still much work  required  to  increase  data  access and complementarity. Additionally, macroecologi‐cal  studies  continue  to  be  seriously  biased  taxo‐nomically,  particularly  towards  birds,  mammals and  plants  while  invertebrates  (particularly  in‐sects)  and marine  systems  (Raffaelli  et  al.  2005) news and update  95 frontiers of biogeography 4.3, 2012 — © 2012 the authors; journal compilation © 2012 The International Biogeography Society symposium summary Recent views from the macroscope Inaugural meeting of the British Ecological Society Macroecology Special Interest Group – London, UK, 20th June 2012 ISSN 1948‐6596 1. http://www.nbn.org.uk, last accessed 19/09/2012 2. http://www.gbif.org, last accessed 19/09/2012 3. http://www.mappinglife.org, last accessed 19/09/2012 remain highly under‐represented  relative  to  their taxonomic  diversity.  A  holistic  macroecological understanding  will  require  that  such  biases  are addressed.  Bridging Gaps Another  recurrent  theme of proceedings was  the importance of breaking down  current  theoretical and  methodological  barriers  and  integrating knowledge  across  often  unnecessarily  divergent ecological fields. Owens stressed the magnitude of opportunities afforded to macroecology by linking genotypes,  individuals, species and habitats. Böh‐ning‐Gaese spoke more specifically about  integra‐tion across ecological scales, arguing that incorpo‐rating  information on  community‐level processes can  provide  illuminating  missing  detail  to  mac‐roecological investigations. She showed how com‐bining habitat preference with traditional climatic macroecological predictor variables,  in models of bird species distribution, produced a much better fit to empirical data and also delivered profoundly different projections of the  impact of climate and land‐use change.   Dulvy  showed  how  cross‐biome  analyses can lead to revealing insights. Differences exposed by  contrasting  the  extent  to  which  marine  and terrestrial species fill their thermal ranges directly informed  predictions  regarding  expected  re‐sponses  to  climate  change  of  species  across  the two biomes (Sunday et al. 2012). This agrees with recent  studies  of  the  potential  for  testing mac‐roecological hypotheses in marine systems (Webb 2012).  The continuing search for process The call to move from pattern to process has been a  fixture  of macroecological  literature  for  some time now  (Blackburn  and Gaston 2003). But  in  a field where  experimental manipulation  is  usually impractical, unethical or  impossible, and  in which researchers  approach  macroecological  questions from diverse theoretical frameworks, this  journey has not been  straightforward. While progress  to‐ward  unifying  the  numerous  theories  of  mac‐roecology has been made, Owens had to concede that  mechanistic  explanations  for  many  mac‐roecological patterns continue  to evade us. How‐ever, he argued that whilst questions still remain, the  field  is becoming more adept at  refining and reframing them, allowing evidence of mechanisms to accumulate, a point amply demonstrated by a number of talks that followed.    Dulvy argued that rapid,  large‐scale anthro‐pogenic  environmental  changes  could  be  viewed as  ‘natural experiments’  in macroecology. Specifi‐cally,  he  showed  how  the  impacts  of  climate change  could  be  used  to  determine  processes driving  distributional  extents,  while  Felix  Eigen‐brod  (University of Southampton)  referred  to us‐ing species introductions as natural experiments.   Trevor Price (University of Chicago) demon‐strated how careful selection of the study system can allow the relative contribution of diverse driv‐ers  of macroecological  patterns  to  be  assessed. His work on gradients  in  the diversity of Himala‐yan birds makes use of dual altitudinal and  latitu‐dinal gradients, combined with phylogenetic data to  tease  apart  the  contribution  of  historical  and ecological  factors  in  determining  range  limits (Price et al. 2011).   Another  important  development  in  mac‐roecology has been the adoption of null models to account  for  the contribution of neutral processes to macroecological patterns.  However, Sean Con‐nolly (James Cook University, Queensland) argued that caution was required when using null models with  no  biological  basis.  By  contrasting  with  a process‐based  framework,  he  argued  that  ran‐domisation  models  probably  overestimate  the contribution  of  mid‐domain  effects  to  empirical patterns of species richness (Connolly 2005). Con‐nolly’s  framework  also  allowed  incorporation  of environmental  gradients,  producing  illuminating differences  from  corresponding  null models  and interesting  consistency with  empirical  data.  Con‐nolly made  the  important overarching point  that moving  from  pattern  to  process  will  require  in‐creased  integration of  theoretical and conceptual approaches with classical empirical macroecology.  New Applications news and update  ISSN 1948‐6596  96  © 2012 the authors; journal compilation © 2012 The International Biogeography Society — frontiers of biogeography 4.3, 2012 Owens  emphasised  the  increasing  opportunities for applied macroecology to emerge as an  impor‐tant player at the science–policy interface, making significant contributions in tackling current threats (e.g.  biodiversity  loss,  climate  change,  emerging diseases)  –  many  of  which  operate  on  mac‐roecological  scales,  necessitating  equivalently scaled  solutions.  A  notable  example  of  ‘applied macroecology’ was  Eigenbrod's  discussion  of  the potential  for macroecological methods  to  aid  in mapping  ecosystem  services.  This  field  shares many  similarities  with macroecological  research, but  has  emerged  in  response  to  the  environ‐mental  crisis,  and  so policy  is  currently  ahead of science.  The  need  to  inform  policy  decisions  as quickly as possible has  led to  issues of data qual‐ity.  This  aside,  Eigenbrod made  a  case  for  how macroecological  hypothesis‐driven  thinking  and sophisticated  statistical  methods  could  be  em‐ployed  to  increase  robustness  of  management efforts, by increasing understanding of causal driv‐ers  underpinning  ecosystem  services.  This  work has obvious parallels with research  into  the mac‐roecology of functional groups.   Kate  Jones  and  David  Redding  (University College London) also presented a novel infiltration of macroecological thinking into the field of epide‐miology,  an  approach  they have  termed  ‘disease macroecology’. They  showed how considering  in‐fectious  diseases  as  ecological  entities,  coupled with an  investigation of  the broader mechanisms behind observed global patterns can provide large‐scale  context  to  mechanistic  epidemiological models (Jones et al. 2008). They argued that con‐sidering  disease  dynamics  in  the  context  of  a wider ecological  system  could  additionally  reveal any  moderating  effects  of  biodiversity  on  the spread of infectious disease.  Conclusions It is clear that macroecology will continue to make important  contributions not only  to  ecology, but increasingly  also  in  wider  social  and  economic spheres (e.g. Burger et al. 2012). Ascribing process to macroecological  pattern  remains  key,  and  al‐though  evidence  of  progress was  amply  demon‐strated at the meeting, the journey is certainly not complete.  Important objectives  include the bridg‐ing of gaps between data and theory and the inte‐gration of research efforts across spatial and taxo‐nomic  scales,  but  collaborative  interdisciplinary action  may  yet  provide  the  greatest  challenge. Institutional  barriers  have  already  been  cited  as potentially  constraining  progress  in  the  field (Raffaelli  et  al.  2005).  Perhaps,  therefore,  the most important outcome of a BES macroecological SIG  is  to  facilitate  coordination  of  innovative  ac‐tion  and  foster  interdisciplinary  cooperation. We hope  that  the BES’s  example,  together with  that of  the pioneering Macroecology  Specialist Group of the Ecological Society of Germany, Austria and Switzerland  (Graham  &  Winter  2012)  –  and,  of course, the IBS – will stimulate exciting new mac‐roecological  activities  elsewhere  in  the  world’s ecological community.  Anna D. Krystalli* and Thomas J. Webb Department of Animal & Plant Science, University of Sheffield, UK. *anna.krystalli@sheffield.ac.uk; http://www.sheffieldmeme.org/   References Beck,  J.,  Ballesteros‐Mejia,  L.,  Buchmann,  C.M.,  et  al. (2012) What's on the horizon for macroecology? Ecography, 35, 673–683 Blackburn  T.M.  &  Gaston  K.J.  (2003)  Macroecology: concepts  and  consequences.  The  43rd  Annual Symposium  of  the  British  Ecological  Society. Cambridge, UK: Cambridge University Press. Burger,  J.R., Allen, C.D., Brown,  J.H., et al.  (2012) The Macroecology of Sustainability. PLOS Biology 10, e1001345 Connolly, S.R.  (2005) Process‐based models of  species distributions and the mid‐domain effect. Ameri‐can Naturalist, 166, 1–11 Graham,  C. & Winter, M.  (2012)  Towards  new  direc‐tions and collaborations  in macroecology. Fron‐tiers in Biogeography 4, 11–12 Jones, K.E., Patel, N.G., Levy, M.A, et al.  (2008) Global trends  in  emerging  infectious diseases. Nature, 451, 990–993 Keith S.A., Webb T.J., Böhning‐Gaese K., Connolly S.R., Dulvy  N.K.,  Eigenbrod  F.,  Jones  K.E.,  Price  T., Redding D.W., Owens  I.P.F.,  Isaac N.J.B.  (2012) What  is  Macroecology?  Biology  Letters, doi:10.1098/rsbl.2012.0672 Price, T.D., Mohan, D., Tietze, D.T., Hooper D.M., Orme news and update  97 frontiers of biogeography 4.3, 2012 — © 2012 the authors; journal compilation © 2012 The International Biogeography Society C.D.L., Rasmussen P.C.et al. (2011) Determinants of  northerly  range  limits  along  the  Himalayan bird diversity gradient. American Naturalist, 178, S97–S108 Raffaelli, D.,  Solan, M., & Webb,  T.  (2005) Do marine and  terrestrial  ecologists do  it differently? Ma‐rine Ecology Progress Series, 304, 283–289 Sunday,  J.M.,  Bates,  A.E.,  Dulvy,  N.K.  (2012)  Thermal tolerance  and  the  global  redistribution  of  ani‐mals.  Nature  Climate  Change,  doi:10.1038/nclimate1539  Webb, T.J.,  (2012) Marine and terrestrial ecology: uni‐fying  concepts,  revealing differences.  Trends  in Ecology &  Evolution, 27, 535–541 doi:10.1016/j.tree.2012.06.002  Edited by Joaquín Hortal  news and update  98  © 2012 the authors; journal compilation © 2012 The International Biogeography Society — frontiers of biogeography 4.3, 2012 

symposium summary: Recent views from the macroscope

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

eScholarship - University of California