Modelling fishing-induced adaptations and consequences for natural mortality

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Abstract:

When trade-offs involving predation and mortality are perturbed by human activities, behaviour and life histories are expected to change, with consequences for natural mortality rates. We present a general life history model for fish in which three common relationships link natural mortality to life history traits and behaviour. First, survival increases with body size. Second, survival declines with growth rate due to risks involved with resource acquisition and allocation. Third, fish that invest heavily in reproduction suffer from decreased survival due to costly reproductive behaviour or morphology that makes escapes from predators less successful. The model predicts increased natural mortality rate as an adaptive response to harvesting. This extends previous models that have shown that harvesting may cause smaller body size, higher growth rates, and higher investment in reproduction. The predicted increase in natural mortality is roughly half the fishing mortality over a wide range of harvest levels and parameter combinations such that fishing two fish kills three after evolutionary adaptations have taken place.

Lorsque les compromis entre la prédation et la mortalité sont perturbés par les activités humaines, on s’attend à ce que les comportements et les cycles biologiques changent, ce qui affecte les taux de mortalité naturelle. Nous présentons un modèle général de cycle biologique dans lequel trois relations courantes relient la mortalité naturelle aux traits du cycle biologique et au comportement. D’abord, la survie augmente en fonction de la taille corporelle. Ensuite, la survie diminue en fonction du taux de croissance à cause des risques reliés à l’acquisition et l’allocation des ressources. Enfin, les poissons qui investissent beaucoup dans la reproduction ont une survie réduite à cause des coûts associés aux comportements reproducteurs ou à la morphologie qui réduisent le succès de l’évitement des prédateurs. Le modèle prédit un taux de mortalité naturelle accru comme réaction adaptative à la récolte. Cela élargit les modèles antérieurs qui ont montré que la récolte peut produire des tailles corporelles réduites, des taux de croissance plus élevés et un investissement accru dans la reproduction. L’accroissement prédit de la mortalité naturelle correspond en gros à la moitié de la mortalité due à la pêche sur un large éventail d’intensités de récoltes et de combinaisons de paramètres, de telle sorte que la pêche de deux poissons en élimine trois une fois que les adaptations évolutives ont eu lieu.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2010

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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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