Network dynamics revealed from eDNA highlight seasonal variation in urban mammal communities
- PMID: 40525513
- PMCID: PMC12326062
- DOI: 10.1111/1365-2656.70082
Network dynamics revealed from eDNA highlight seasonal variation in urban mammal communities
Abstract
Urban ecosystems are expanding rapidly, significantly altering natural landscapes and impacting biodiversity. Here we explore seasonal variation in mammal diversity using environmental DNA (eDNA) from soil samples collected during winter and summer across 21 urban parks in Detroit, Michigan. We estimated gamma (regional), alpha (local) and beta (compositional change) diversity to determine if seasonal shifts, reflecting winter scarcity and summer abundance in mammal community composition and human activity, could be detected using eDNA. We expected that larger parks would exhibit greater diversity and higher seasonal turnover, consistent with the species-area relationship (SAR) and hypothesised that increased summer resource availability would lead to decreased network density as species disperse more broadly. We found that urban parks show subtle, park-specific changes in community composition influenced by both ecological and anthropogenic factors, with species including striped skunk, brown rat and groundhog responsible for the observed seasonal variation. Consistent with the SAR, larger parks supported higher species richness and diversity. Ecological network analysis, focusing on metrics such as clustering coefficient and network density, revealed a decrease in the overall connectivity and cohesiveness of species interactions from winter to summer, supporting our hypothesis of broader species dispersal during resource-rich periods. Notably, human DNA was prevalent in all parks, alongside detections of pig and cow eDNA, potentially reflecting human disturbance and anthropogenic food inputs. Our findings underscore the efficacy of eDNA analysis in capturing urban mammal community dynamics, the impact of human activities on biodiversity and its potential as a valuable tool for urban ecological research. Ultimately, enhancing monitoring capacity aids in conservation and urban planning efforts that will promote human-wildlife coexistence and preserve the socio-ecological benefits stemming from biodiversity across cityscapes.
Los ecosistemas urbanos se están expandiendo rápidamente, alterando significativamente los paisajes naturales y afectando la biodiversidad. Aquí exploramos la variación estacional en la diversidad de mamíferos utilizando ADN ambiental (eDNA) de muestras de suelo recolectadas durante el invierno y el verano en 21 parques urbanos de Detroit, Michigan. Estimamos la diversidad gamma (regional), alfa (local) y beta (cambio composicional) para determinar si los cambios estacionales—que reflejan la escasez en invierno y la abundancia en verano en la composición de la comunidad de mamíferos y la actividad humana—pueden detectarse mediante eDNA. Esperábamos que los parques más grandes mostraran una mayor diversidad y una mayor rotación estacional, de acuerdo con la relación especie‐área (SAR), y postulamos que el aumento de la disponibilidad de recursos en verano conduciría a una disminución en la densidad de la red a medida que las especies se dispersan más ampliamente. Encontramos que los parques urbanos muestran cambios sutiles y específicos en la composición de la comunidad, influenciados tanto por factores ecológicos como antropogénicos, siendo especies como la mofeta rayada, la rata parda y la marmota responsables de la variación estacional observada. Consistentemente con la SAR, los parques más grandes presentaban una mayor riqueza y diversidad de especies. El análisis de la red ecológica, que se enfocó en métricas tales como el coeficiente de agrupamiento y la densidad de la red, reveló una disminución en la conectividad y cohesión general de las interacciones entre especies del invierno al verano, lo que respalda nuestra hipótesis de una dispersión más amplia durante los períodos de abundancia de recursos. Es relevante que se detectara ADN humano en todos los parques, junto con evidencias de eDNA de cerdo y vaca, lo que podría reflejar la perturbación humana y los insumos alimenticios de origen antropogénico. Nuestros hallazgos destacan la eficacia del análisis de eDNA para captar la dinámica de las comunidades de mamíferos urbanos, el impacto de las actividades humanas en la biodiversidad y su potencial como herramienta valiosa para la investigación ecológica urbana. En última instancia, mejorar la capacidad de monitoreo contribuye a los esfuerzos de conservación y planificación urbana, promoviendo la coexistencia entre humanos y vida silvestre, y preservando los beneficios socioecológicos que aporta la biodiversidad en los entornos urbanos.
Keywords: biodiversity; environmental DNA; green spaces; human‐wildlife interactions; mammal community dynamics; urban ecology.
© 2025 The Author(s). Journal of Animal Ecology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of British Ecological Society.
Conflict of interest statement
The authors declare no conflict of interest.
Figures




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