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The direct and indirect effects of temperature on a predator–prey relationship

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Abstract:

Abiotic factors may directly influence community structure by influencing biotic interactions. In aquatic systems, where gape-limited predators are common, abiotic factors that influence organisms' growth rates potentially mediate predator–prey interactions indirectly through effects on prey size. We tested the hypothesis that temperature influences interactions between aquatic size-limited insect predators (Notonecta kirbyi) and their larval anuran prey (Hyla regilla) beyond its indirect effect on prey size. Notonecta kirbyi and H. regilla were raised and tested in predator–prey trials at one of three experimentally maintained temperatures, 9.9, 20.7, or 25.7°C. Temperature strongly influenced anuran growth and predator success; mean tadpole mass over time was positively related to temperature, while the number of prey caught was negatively related. At higher temperatures tadpoles attained greater mass more quickly, allowing them to avoid capture by notonectids. However, the probability of capture is a function of both mass and temperature; temperature was a significant explanatory variable in a logistic regression equation predicting prey capture. For a given prey mass, tadpoles raised in warmer water experienced a higher probability of capture by notonectids. Thus, rather than being static, prey size refugia are influenced directly by abiotic factors, in this case temperature. This suggests that temperature exerts differential effects on notonectid and larval anurans, leading to differences in the probability of prey capture for a given prey mass. Therefore, temperature can influence predator–prey interactions via indirect effects on prey size and direct effects on prey.

Des facteurs abiotiques peuvent influencer directement la structure d'une communauté en agissant sur les interactions biotiques. Dans les systèmes aquatiques, où l'ouverture de la gueule est souvent limitée chez les prédateurs, les facteurs qui influencent les taux de croissance peuvent potentiellement modifier les interactions prédateur–proie indirectement, en affectant la taille des proies. Nous avons éprouvé l'hypothèse selon laquelle la température influence les interactions entre des insectes aquatiques prédateurs de taille limitée (Notonecta kirbyi) et leurs proies, les larves de la rainette (Hyla regilla) en plus d'influencer indirectement la taille des proies. Des prédateurs N. kirbyi et des proies H. regilla ont été élevés et testés au cours d'expériences prédateurs–proies à l'une de trois températures expérimentales, 9,9, 20,7 et 25,7°C. La température influence fortement la croissance des anoures et le succès des prédateurs; la masse moyenne des têtards est en corrélation positive avec la température, alors que le nombre de proies capturées est en corrélation négative avec la température. Aux températures plus élevées, les têtards atteignent une plus grande masse plus rapidement, ce qui leur évite d'être capturés par les notonectes. Cependant, la probabilité de capture des têtards est fonction de la température aussi bien que de leur masse; la température est une variable explicative significative dans l'équation de régression logistique qui prédit la capture des proies. Pour une masse donnée de proie, les têtards élevés à température plus élevée ont une probabilité plus forte d'être capturés par des notonectes. Donc, loin d'être statiques, les refuges des proies en fonction de leur taille, sont influencés directement par des facteurs abiotiques, dans ce cas-ci la température. Ces résultats indiquent que la température agit différemment sur les notonectes et sur les larves d'anoures, ce qui résulte en des différences dans les probabilités de capture des proies pour une masse donnée. La température peut donc influencer les interactions prédateurs–proies, d'une part par ses effets indirects sur la taille des proies et, d'autre part, par action directe sur les proies.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2001

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nrc/cjz/2001/00000079/00000010/art00011
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