We studied α- and β-diversity of pollinators, flowering plants and plant-pollinator interactions along the altitudinal gradient of Mt. Olympus, a legendary mountain and biodiversity hotspot in Central Greece. We explored 10 study sites located on the north-eastern slope of the mountain, from 327 to 2596 m a.s.l. Insect surveys were conducted once a month using hand netting (years 2013, 2014 and 2016), and they were combined with recordings of flowering plant diversity (species richness and flower cover). We then calculated α- and β-diversity of pollinators, plants in flower and plant-pollinator interactions, and explored their demographic response along the altitudinal gradient. Alpha diversity of pollinators, plants and plant-pollinator interactions were altitude dependent; α-diversity of all pollinators, bees, non-bumblebee bees, bee flies and butterflies showed linear declines with altitude, whereas those of hoverflies and bumblebees showed unimodal patterns. Beta diversity and its turnover component of all pollinators, hoverflies, bees, bumblebees, non-bumblebee bees, butterflies and plants showed linear increases, whereas those of bee flies and of plant-pollinator interactions varied independently from the pairwise altitudinal difference. The high dissimilarity and uniqueness of pollination networks, which is probably a result of the high biodiversity and endemism of Mt. Olympus, is driven by species turnover and the formation of new interactions between new species. Contrasting to the monotonic decline of the remaining groups, the unimodal patterns of hoverfly and bumblebee α-diversity are probably the effect of a higher tolerance of these groups to high-altitude environmental conditions. Our findings highlight that the high turnover of species and of pollination interactions along the altitudinal gradient are the mainstay of hyperdiverse mountains, a fact that conveys important historical, ecological and conservational implications.
Υπερποικίλα όρη: υψηλή εναλλαγή ειδών και μοναδικότητα σχέσεων φυτών-επικονιαστών Μελετήθηκαν η α- και β-ποικιλότητα των επικονιαστών, των ανθοφορούντων φυτών και των αλληλεπιδράσεων φυτών-επικονιαστών κατά την υψομετρική διαβάθμιση του Όρους Όλυμπος, ενός βουνού θρυλικού και θερμού σημείου βιοποικιλότητας. Ερευνήθηκαν δέκα βιοκοινότητες στη βορειοανατολική πλαγιά του βουνού, σε υψόμετρο από 327 έως 2596 μέτρα. Οι συλλογές εντόμων πραγματοποιούνταν μια φορά κάθε μήνα, κατά τα έτη 2013, 2014 και 2016, με χρήση εντομολογικής απόχης, σε συνδυασμό με καταγραφή της βιοποικιλότητας των ανθοφορούντων φυτών (πλούτος ειδών, ανθική αφθονία). Υπολογίστηκαν η α- και β-ποικιλότητα των επικονιαστών, των ανθοφορούντων φυτών, καθώς και των αλληλεπιδράσεων φυτών¬επικονιαστών, και διερευνήθηκε η επίδραση του υψομέτρου. Η α-ποικιλότητα των επικονιαστών, των ανθοφορούντων φυτών και των αλληλεπιδράσεων φυτών-επικονιαστών εξαρτώνται από το υψόμετρο. Η α-ποικιλότητα του συνόλου των επικονιαστών, των μελισσών, των μελισσών εκτός βομβίνων, των βομβυλίδων και των πεταλούδων μειώνεται γραμμικά με το υψόμετρο, η δε εκείνη των συρφίδων και των βομβίνων παρουσιάζει μονοκόρυφη κατανομή. Η β-ποικιλότητα και η συνιστώσα αντικατάστασης ειδών (species turnover) του συνόλου των επικονιαστών, των συρφίδων, των μελισσών, των βομβίνων, των υπολοίπων μελισσών, των πεταλούδων και των φυτών αυξάνεται γραμμικά, ενώ εκείνες των βομβυλίδων και των αλληλεπιδράσεων φυτών-επικονιαστών μεταβάλλονται ανεξάρτητα από την αντιστοιχούσα (ανά ζεύγη) υψομετρική διαφορά. Η υψηλή ανομοιότητα (dissimilarity) και η μοναδικότητα (uniqueness) των δικτύων επικονίασης (πιθανώς προϊόν της υψηλής βιοποικιλότητας και του ενδημισμού του Ολύμπου) οφείλονται στην καθ’ ύψος αντικατάσταση των ειδών και στον σχηματισμό νέων αλληλεπιδράσεων μεταξύ νέων ειδών. Σε αντίθεση με τη γραμμική μείωση των υπολοίπων ομάδων επικονιαστών, η μονοκόρυφη κατανομή της α-ποικιλότητας των συρφίδων και των βομβίνων είναι πιθανώς αποτέλεσμα της υψηλότερης ανθεκτικότητάς τους στις συνθήκες μεγάλων υψομέτρων. Τα ευρήματα αυτά τονίζουν ότι ο υψηλός ρυθμός αντικατάστασης ειδών και αλληλεπιδράσεων κατά την υψομετρική διαβάθμιση συνιστούν τον κεντρικό πυλώνα των υπερ-ποικίλων ορεινών οικοσυστημάτων, γεγονός που συνδέεται με τη φυσική ιστορία, την οικολογία και τη διατήρηση των οικοσυστημάτων αυτών.
Keywords: Mount Olympus; altitudinal gradient; pollination networks; pollinator guilds; α-diversity; β-diversity.
© 2023 The Authors. Journal of Animal Ecology © 2023 British Ecological Society.