Якість дієти в дикому грейдері знижується під загрозою хижака-засідки

Флоріан Барньє

1 Centre d'Etudes Biologiques de Chizé, UMR 7272, National National de la Recherche Scientifique (CNRS) та Université de la Rochelle, 79360 Бовуар-сюр-Ніор, Франція

Маріон Валей

2 WildCRU, кафедра зоології, Оксфордський університет, Центр Реканаті-Каплана, Табні Хаус, Абінгдон-роуд, Оксфорд OX13 5QL, Великобританія

3 Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive, UMR5558, Center National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1, Bât Gregor Mendel, 43 Boulevard du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex, France

Патрік Дункан

1 Centre d'Etudes Biologiques de Chizé, UMR 7272, National National de la Recherche Scientifique (CNRS) та Université de la Rochelle, 79360 Бовуар-сюр-Ніор, Франція

Саймон Шамайе-Джаммес

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

Філіп Барре

5 URP3F, INRA, 86600 Лузіньян, Франція

Ендрю Дж. Ловрідж

Девід В. Макдональд

Ерве Фріц

Пов’язані дані

Анотація

Хижаки впливають на популяції здобичі не лише через само хижацтво, а й опосередковано через спонукання до змін у поведінці здобичі. Коригування поведінки видобутку до ризику хижацтва може спричинити харчові витрати, але це рідко вивчалось у дикій природі у великих ссавців. Тут ми вивчали вплив хижака-засідки, африканського лева (Panthera leo), на якість харчування рівнинних зебр (Equus quagga) у національному парку Хванге, Зімбабве. Ми поєднали інформацію про переміщення як здобичі, так і хижаків, використовуючи дані GPS, та вимірювання сирого білка у фекаліях, показника якості дієти у здобичі. Зебри, які були в безпосередній близькості від левів, мали низькоякісну дієту, показуючи, що корекція поведінки, коли леви перебувають на невеликій відстані, несе витрати на харчування. Кінцева вартість фітнесу залежатиме від частоти зустрічей хижака і жертви та від того, чи є сили знизу вгору чи зверху вниз більш важливими для популяції здобичі. Наш висновок є першою спробою нашої оцінки впливів, спричинених поживними речовинами, у великих видів видобувних ссавців під загрозою хижака в засідці та підтверджує гіпотезу про те, що поведінкові наслідки хижацтва спричиняють значний вплив ризику на популяції здобичі.

1. Вступ

Хижаки можуть впливати на свою здобич не лише вбиваючи їх, але й впливаючи на їх поведінку [1]. Індуковані хижаком поведінкові корекції можуть нести витрати на здобич через їх вплив на енергетику та фізіологію жертви. Зрештою вони можуть вплинути на демографію видобутку, і в цьому випадку ці ефекти називаються „неспоживчими ефектами” чи „ефектами ризику” [2–4]. Як виявило мета-аналіз на системах хижак-здобич, переважно за участю безхребетних, хижаки можуть мати більший вплив на демографію видобутку через ефекти ризику, ніж через пряме споживання окремої здобичі [5]. У великих системах ссавців було показано, що рослиноїдні тварини використовують широкий спектр поведінкових пристосувань до присутності свого хижака (див. [6,7] щодо зміни середовища проживання, [8] щодо зміщення часових ніш та [9,10] для збільшення рівні пильності).

Проте дуже мало відомо про наслідки ризику, пов'язані з цими поведінковими корекціями. Кілька існуючих досліджень впливу ризику хижацтва на великих травоїдних тварин походять із системи вовка (Canis lupus) та лося (Cervus elaphus) Національного парку Єллоустоун і дають протилежні результати (див. [2,11] для доказів значного ризику ефекти та [12] для обмежених наслідків ризику - маючи на увазі, що ці протилежні результати можуть виникати внаслідок методологічних відмінностей [13]). Нові дослідження, що виходять за рамки поведінкових пристосувань в інших природних системах, явно необхідні, щоб зрозуміти вплив ризику великих хижаків ссавців на популяції їх здобичі.

Різні фактори можуть впливати на виникнення та силу наслідків ризику. Структура мікроселищ явно впливає на ризик хижацтва і, отже, може в кінцевому рахунку вплинути на вибір дієти [14]. Режим полювання на хижаків також, швидше за все, відіграватиме важливу роль у впливі ризику: оскільки хижаки в засідці відносно малорухливі, наявність їх сигналів має суто вказувати на ризик хижацтва і, отже, вести до сильних поведінкових коригувань своєї жертви. З іншого боку, активні хижаки, які постійно рухаються, можуть наситити середовище існування ознаками своєї присутності, і здобич може менш реагувати на ці ознаки, оскільки вони надають менше інформації щодо ризику, а пов'язані з цим наслідки ризику менш важливі [15]. Це було підтверджено дослідженнями на безхребетних, у яких хижаки-засідки справляють сильніші локальні наслідки ризику, ніж активні хижаки [16,17]. Це також може бути у великих системах ссавців, як було запропоновано в недавньому поведінковому дослідженні [18].

2. Методи

(а) Територія дослідження та населення

Дослідження проводилось у національному парку Хванге (HNP, приблизно 15 000 км² напівсухої савани) у західній частині Зімбабве (19 ° 00 ′ пд. Ш., 26 ° 30 ′ сх. Д.). Досліджувана популяція рівнинної зебри використовує територію Головного табору (приблизно 1000 км²) у північній частині ВНП, і розрахункова щільність зебри в цій області становить 1,08 ± 0,53 особини км −2 [22]. У цій області понад 200 зебр були індивідуально ідентифіковані за їх унікальними візерунками смуг.

(b) Дані GPS про зебру та лева

(c) Збір зразків фекалій та аналіз якості дієти

Вміст ХП у фекаліях є хорошим показником якості раціону у коней, і, мабуть, у коней, оскільки він надає інформацію про засвоюваність раціону [24] та про наявність ХП, що може бути обмежуючим для росту та розмноження у коні [25]. Зразки фекалій були зібрані протягом лютого – березня 2010 року у відомих зебр (97 зразків у 42 особин у 14 гаремах) після спостереження за дефекацією. Всі зразки сушили протягом 48 годин або сушкою на повітрі, або в польовій печі з низьким нагріванням (40 ° C) і зберігали сухими при кімнатній температурі до аналізу. Хімічний аналіз зразків фекалій проводили в хімічній лабораторії INRA-URP3F (Лусіньян). Всі зразки подрібнювали (сітка 1 мм) та аналізували за допомогою інфрачервоної спектроскопії (NIRS). Калібрування NIR проводили на більшому пулі зразків і використовували для прогнозування вмісту N для всіх наших зразків (калібрувальні властивості: середнє = 4,7, діапазон = 1,95–7,4, sd = 0,91, R² = 0,94, SE перехресної перевірки = 0,34, SD/SECV = 2,7). Зміст CP розраховували множенням вмісту N на 6,25. Всі значення CP, що використовуються для статистичного аналізу, відповідають прогнозованим значенням NIRS.