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Optimal life histories and food web position: linkages among somatic growth, reproductive investment, and mortality

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Life history variation among 60 Ontario populations of lake trout (Salvelinus namaycush), walleye (Sander vitreus), cisco (Coregonus artedii), and yellow perch (Perca flavescens) is presented and interpreted using a biphasic model of individual growth that specifically accounts for the significant shift in energy allocation that accompanies sexual maturity. We show that the constraints imposed on life history variation by the character of the biphasic growth model are such that optimal life histories will exhibit associations among growth parameters, reproductive investment, and mortality that are largely consistent with associations evident in both our data set and earlier empirical studies; the von Bertalanffy growth parameter k varies with reproductive investment, and both k and investment vary with adult mortality. Our analysis suggests that within a food web, life history parameters will shift in a predictable fashion with the decreases in mortality expected as one moves from primary consumers up toward top predators. This expectation is supported by the differences in life history parameters that we observe between the two top predators in our data set (lake trout and walleye) and the two mid-trophic level consumers (cisco and yellow perch).

Nous présentons les variations dans les cycles biologiques de 60 populations ontariennes de touladis (Salvelinus namaycush), de dorés (Sander vitreus), de ciscos de lac (Coregonus artedii) et de perchaudes (Perca flavescens) et les interprétons à l'aide d'un modèle biphasique de croissance individuelle qui tient compte spécifiquement du changement significatif d'allocation de l'énergie qui accompagne la maturité sexuelle. Nous démontrons que les contraintes imposées à la variation du cycle biologique par les caractéristiques du modèle de croissance biphasique sont telles que les cycles biologiques optimaux montrent des associations entre les paramètres de croissance, l'investissement reproductif et la mortalité qui sont en grande partie compatibles avec les associations présentes dans nos données et celles d'études empiriques antérieures: le paramètre de croissance de von Bertalanffy k varie en fonction de l'investissement reproductif et tant k que l'investissement varient en fonction de la mortalité des adultes. Notre analyse indique qu'à l'intérieur d'un réseau alimentaire, les paramètres démographiques vont se déplacer dans un sens prévisible en fonction du déclin de la mortalité attendu lorsqu'on passe des consommateurs primaires aux prédateurs supérieurs. Cette prédiction se réalise dans les différences observées dans les paramètres démographiques entre, d'une part, les deux prédateurs supérieurs (touladis, dorés) et, d'autre part, les deux consommateurs de niveau intermédiaire (ciscos, perchaudes).[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2005

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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