Drivers and consequences of structure in plant–lemur ecological networks

Species interactions shape the diversity and resilience of ecological networks. Plant and animal traits, as well as phylogeny, affect interaction likelihood, driving variation in network structure and tolerance to disturbance. We investigated how traits and phylogenetic effects influenced network-wide interaction probabilities and examined the consequences of extinction on the structure and robustness of ecological networks. We combined both mutualistic and antagonistic interactions of animals (55 species, Infraorder Lemuriformes, Order Primates) and their food plants (590 genera) throughout Madagascar to generate ecological networks. We tested the effects of both lemur and plant traits, biogeographic factors and phylogenetic relatedness on interaction probability in these networks using exponential random graph models. Next, we simulated animal and plant extinction to analyse the effects of extinction on network structure (connectance, nestedness and modularity) and robustness for mutualistic, antagonistic and combined plant-animal networks. Both animal and plant traits affected their interaction probabilities. Large, frugivorous lemurs with a short gestation length, occurring in arid habitats, and with a Least Concern threat level had a high interaction probability in the network, given all other variables. Closely related plants were more likely to interact with the same lemur species than distantly related plants, but closely related lemurs were not more likely to interact with the same plant genus. Simulated lemur extinction tended to increase connectance and modularity, but decrease nestedness and robustness, compared to pre-extinction networks. Networks were more tolerant to plant than lemur extinctions. Lemur-plant interactions were highly trait structured and the loss of both lemurs and plants threatened the tolerance of mutualistic, antagonistic and combined networks to future disturbance.Les interactions des espèces façonnent la diversité et la résilience des réseaux écologiques. Les caractéristiques des plantes et des animaux, ainsi que la phylogénie, affectent la probabilité d'interaction, entraînant des variations dans la structure du réseau et la tolérance aux perturbations. Nous avons étudié comment les traits et les effets phylogénétiques influençaient les probabilités d'interaction à l'échelle du réseau et examiné les conséquences de l'extinction sur la structure et la robustesse des réseaux écologiques. Nous avons combiné les interactions mutualistes et antagonistes des animaux (55 espèces, Infraorder Lemuriformes, Order Primates) et leurs plantes alimentaires (590 genres) à travers Madagascar pour générer des réseaux écologiques. Nous avons testé les effets des caractéristiques des lémuriens et des plantes, des facteurs biogéographiques et de la parenté phylogénétique sur la probabilité d'interaction dans ces réseaux à l'aide de modèles de graphes aléatoires exponentiels. Ensuite, nous avons simulé l'extinction des animaux et des plantes pour analyser les effets de l'extinction sur la structure du réseau (connectance, imbrication et modularité) et la robustesse des réseaux mutualistes, antagonistes et combinés plante-animal. Les caractéristiques animales et végétales ont affecté leurs probabilités d'interaction. Les grands lémuriens frugivores avec une durée de gestation courte, présents dans des habitats arides et avec un niveau de menace Préoccupation mineure avaient une probabilité d'interaction élevée dans le réseau, compte tenu de toutes les autres variables. Les plantes étroitement apparentées étaient plus susceptibles d'interagir avec la même espèce de lémuriens que les plantes éloignées, mais les lémuriens étroitement apparentés n'étaient pas plus susceptibles d'interagir avec le même genre végétal. L'extinction simulée des lémuriens a eu tendance à augmenter la connectivité et la modularité, mais à diminuer l'imbrication et la robustesse, par rapport aux réseaux pré-extinction. Les réseaux étaient plus tolérants aux plantes qu'aux extinctions de lémuriens. Les interactions lémuriens-plantes étaient fortement structurées par des traits et la perte des lémuriens et des plantes menaçait la tolérance des réseaux mutualistes, antagonistes et combinés aux perturbations futures.