Calitatea dietei la un pășun sălbatic scade sub amenințarea unui prădător de ambuscadă

Florian Barnier

1 Centrul de Studii Etice din Chizé, UMR 7272, Centrul Național de Cercetare Științifică (CNRS) și Universitatea din Rochelle, 79360 Beauvoir-sur-Niort, Franța

Marion Valeix

2 WildCRU, Departamentul de Zoologie, Universitatea din Oxford, Centrul Recanati-Kaplan, Tubney House, Abingdon Road, Oxford OX13 5QL, Marea Britanie

3 Laboratory of Biometrics and Biological Evolution, UMR5558, Centre National de Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1, Bât Gregor Mendel, 43 Boulevard du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex, France

Patrick Duncan

1 Centrul de Studii Etice din Chizé, UMR 7272, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) și Université de la Rochelle, 79360 Beauvoir-sur-Niort, Franța

Simon Chamaillé-Jammes

4 Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, UMR5175, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 1919 Route de Mende, 34293 Montpellier Cedex 5, France

Philippe Barre

5 URP3F, INRA, 86600 Lusignan, Franța

Andrew J. Loveridge

2 WildCRU, Departamentul de Zoologie, Universitatea din Oxford, Centrul Recanati-Kaplan, Tubney House, Abingdon Road, Oxford OX13 5QL, Marea Britanie

David W. Macdonald

2 WildCRU, Departamentul de Zoologie, Universitatea din Oxford, Centrul Recanati-Kaplan, Tubney House, Abingdon Road, Oxford OX13 5QL, Marea Britanie

Hervé Fritz

Date asociate

Abstract

Prădătorii influențează populațiile de pradă nu numai prin prădarea însăși, ci și indirect prin schimbări provocatoare în comportamentul prăzii. Ajustările comportamentale ale prăzii la riscul de prădare pot duce la costuri nutriționale, dar acest lucru a fost rareori studiat în sălbăticie la mamiferele mari. Aici am studiat efectele unui prădător de ambuscadă, leul african (Panthera leo), asupra calității dietei zebrelor de câmpie (Equus quagga) în Parcul Național Hwange, Zimbabwe. Am combinat informații despre mișcările atât ale prăzii, cât și ale prădătorilor, folosind date GPS și măsurători ale proteinelor brute fecale, un indice al calității dietei la pradă. Zebrele care se aflau în imediata apropiere a leilor aveau o dietă de calitate mai scăzută, arătând că ajustările comportamentului atunci când leii se află la distanță scurtă implică costuri nutriționale. Costul final al fitnessului va depinde de frecvența întâlnirilor prădător - pradă și de dacă forțele de jos în sus sau de sus în jos sunt mai importante în populația de pradă. Descoperirea noastră este prima încercare a cunoștințelor noastre de a evalua efectele de risc mediate nutrițional la o specie mare de pradă de mamifere sub amenințarea unui prădător de ambuscadă și aduce sprijin ipotezei că efectele comportamentale ale prădării induc efecte de risc importante asupra populațiilor de pradă.

1. Introducere

Prădătorii își pot afecta prada nu numai prin uciderea lor, ci și prin influențarea comportamentului lor [1]. Ajustările comportamentale induse de prădători pot duce la costuri pentru pradă prin influența lor asupra energiei și fiziologiei prăzii. Ele pot afecta în cele din urmă demografia prăzii, caz în care aceste efecte sunt numite „efecte non-consumative” sau „efecte de risc” [2-4]. După cum a relevat o meta-analiză a sistemelor prădător - pradă care implică în principal nevertebrate, prădătorii pot avea un efect mai mare asupra demografiei prăzilor prin efecte de risc decât prin consumul direct de pradă individuală [5]. În sistemele mari de mamifere, s-a demonstrat că erbivorele folosesc o gamă largă de ajustări comportamentale la prezența prădătorului lor (vezi [6,7] pentru schimbarea habitatului, [8] pentru schimbările temporale de nișă și [9,10] pentru creșterea niveluri de vigilență).

Cu toate acestea, se știe foarte puțin despre efectele de risc asociate cu aceste ajustări comportamentale. Câteva studii existente despre efectele de risc ale prădării asupra erbivorelor mari au provenit din sistemul lupului (Canis lupus) și elanului (Cervus elaphus) din Parcul Național Yellowstone și au oferit rezultate contrastate (a se vedea [2,11] pentru dovezi ale riscului semnificativ efecte și [12] pentru efecte de risc limitate - ținând cont de faptul că aceste rezultate contrastate ar putea apărea din diferențe metodologice [13]). Noi studii care privesc dincolo de ajustările comportamentale în alte sisteme naturale sunt în mod clar necesare pentru a înțelege efectele de risc ale prădătorilor mari de mamifere asupra populației lor de pradă.

Diferiti factori pot influenta aparitia si puterea efectelor de risc. Structura microhabitatului influențează în mod clar riscul de prădare și poate afecta în cele din urmă selecția dietei [14]. Modul de vânătoare a prădătorului va juca, de asemenea, un rol important în efectele de risc: deoarece prădătorii de ambuscadă sunt relativ sedentari, prezența indicilor lor ar trebui să fie puternic indicativă a riscului de prădare și, prin urmare, să conducă la ajustări comportamentale puternice de către prada lor. Pe de altă parte, prădătorii activi în mișcare continuă pot satura habitatul cu indicii ale prezenței lor, iar prada poate fi mai puțin receptivă la aceste indicii, deoarece oferă mai puține informații cu privire la risc, iar efectele de risc asociate sunt mai puțin importante [15]. Acest lucru a fost susținut de studii pe nevertebrate, prădătorii de ambuscadă producând efecte de risc local mai puternice decât prădătorii activi [16,17]. Acesta poate fi, de asemenea, cazul în sistemele mari de mamifere, așa cum sugerează un studiu comportamental recent [18].

2. Metode

(a) Zona de studiu și populația

Studiul a fost realizat în Parcul Național Hwange (HNP, aproximativ 15.000 km² de savană semi-aridă) din vestul Zimbabwe (19 ° 00 ′ N, 26 ° 30 ′ E). Populația studiată a zebrelor de câmpie folosește zona taberei principale (aprox. 1000 km²) în partea de nord a PNH, iar densitatea zebră estimată în această zonă este de 1,08 ± 0,53 indivizi km -2 [22]. În această zonă, peste 200 de zebre au fost identificate individual prin modelele lor dungi unice.

(b) date GPS Zebra și Lion

(c) Colectarea probelor fecale și analiza calității dietei

Conținutul de CP al fecalelor este un bun indice al calității dietei la cai și, probabil, la echidele în general, deoarece oferă informații despre digestibilitatea dietei [24] și despre disponibilitatea CP care poate fi limitativă pentru creștere și reproducere. la cai [25]. Probele de fecale au fost colectate în perioada februarie - martie 2010 de la zebre cunoscute (97 de probe de la 42 de indivizi din 14 haremuri) după observarea defecării. Toate probele au fost uscate în decurs de 48 de ore, fie prin uscare la aer, fie într-un cuptor de câmp cu căldură mică (40 ° C) și depozitate uscate la temperatura camerei până la testare. Analizele chimice ale probelor fecale au fost efectuate în laboratorul de chimie al INRA-URP3F (Lusignan). Toate probele au fost măcinate (grilă de 1 mm) și analizate prin spectroscopie în infraroșu apropiat (NIRS). O calibrare NIR a fost efectuată pe un grup de probe mai mare și a fost utilizată pentru a prezice conținutul de N pentru toate probele noastre (proprietăți de calibrare: medie = 4,7, interval = 1,95-7,4, sd = 0,91, R² = 0,94, SE de validare încrucișată = 0,34, SD/SECV = 2,7). Conținutul CP a fost calculat prin înmulțirea conținutului N cu 6,25. Toate valorile CP utilizate pentru analize statistice corespund valorilor prezise din NIRS.