Suitable habitat shifts and ecological niche overlay assessments among benthic Oplegnathus species in response to climate change

Abstract

Abstract. Climate change has had a significant impact on many marine organisms. To investigate the effects of environmental changes on deep-water benthic fishes, we selected the genus Oplegnathus and applied species distribution modeling and ecological niche modeling. From the last glacial maximum to the present, the three Oplegnathus species (O. conwayi, O. robinsoni, and O. peaolopesi) distributed in the Cape of Good Hope region of southern Africa experienced fitness zone fluctuations of 39.9%, 13%, and 5.7%, respectively. In contrast, O. fasciatus and O. punctatus, which were primarily distributed in the western Pacific Ocean, had fitness zone fluctuations of −6.5% and 11.7%, respectively. Neither the O. insignis nor the O. woodward varied by more than 5% over the period. Under future environmental conditions, the range of variation in fitness zones for the three southern African Oplegnathus species was expected to be between −30.8% and −26.5%, while the range of variation in fitness zones for the two western Pacific stonefish species was expected to remain below 13%. In addition, the range of variation in the fitness zones of the O. insignis was projected to be between −2.3% and 7.1%, and the range of variation in the fitness zones of the O. woodward is projected to be between −5.7% and −2%. The results indicated that O. fasciatus and O. punctatus had a wide distribution and high expansion potential, while Oplegnathus species might have originated in western Pacific waters. Our results showed that benthic fishes were highly adaptable to extreme environments, such as the last glacial maximum. The high ecological niche overlap between Oplegnathus species in the same region suggested that they competed with each other. Future research could explore the impacts of environmental change on marine organisms and make conservation and management recommendations.Resumen. El cambio climático ha tenido un impacto significativo en muchos organismos marinos. Para investigar los efectos de los cambios ambientales en los peces bentónicos de aguas profundas, seleccionamos el género Oplegnathus y aplicamos modelos de distribución de especies y modelos de nicho ecológico. Desde el último máximo glacial hasta la actualidad, las tres especies de Oplegnathus (O. conwayi, O. robinsoni y O. peaolopesi) distribuidas en la región del Cabo de Buena Esperanza, en el sur de África, experimentaron fluctuaciones de la zona de aptitud del 39,9%, el 13% y el 5,7%, respectivamente. Por el contrario, O. fasciatus y O. punctatus, que se distribuyen principalmente en el Océano Pacífico occidental, tuvieron fluctuaciones de la zona de aptitud del -6,5% y el 11,7%, respectivamente. Ni el O. insignis ni el O. woodward variaron más de un 5% a lo largo del periodo. En condiciones ambientales futuras, se esperaba que el rango de variación de las zonas de aptitud de las tres especies de Oplegnathus del sur de África se situara entre el -30,8% y el -26,5%, mientras que se esperaba que el rango de variación de las zonas de aptitud de las dos especies de peces piedra del Pacífico occidental se mantuviera por debajo del 13%. Además, se proyectó que el rango de variación de las zonas de aptitud de O. insignis se situaría entre el -2,3% y el 7,1%, y que el rango de variación de las zonas de aptitud de O. woodward se situaría entre el -5,7% y el -2%. Los resultados indicaron que O. fasciatus y O. punctatus tenían una amplia distribución y un alto potencial de expansión, mientras que las especies de Oplegnathus podrían haberse originado en aguas del Pacífico occidental. Nuestros resultados mostraron que los peces bentónicos eran muy adaptables a entornos extremos, como el último máximo glacial. El elevado solapamiento de nichos ecológicos entre las especies de Oplegnathus de la misma región sugería que competían entre sí. Futuras investigaciones podrían explorar los efectos del cambio ambiental en los organismos marinos y formular recomendaciones de conservación y gestión.