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Induced morphological defence: evidence from whole-lake manipulation experiments

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Abstract:

Predator-induced defences are activated by cues associated with predators and confer some degree of resistance to subsequent attacks. Laboratory studies of many taxa have revealed such induced defences, and these data often conform to large-scale surveys of defence levels in habitats with and without predators. However, there have been no studies that make the direct connection between these laboratory studies and field surveys. We conducted a large-scale field manipulation of predators to provide this connection. Previous laboratory experiments on dragonfly (Leucorrhinia dubia) larvae have demonstrated that the presence of fish predators induces the development of elongated abdominal spines that serve to reduce mortality risk. In this study we determine the effect of whole-lake predator manipulation on this induced morphological defence of L. dubia. We monitored the spine lengths of final-instar larvae in two experimental lakes for 7 consecutive years. Fish were present during the first 2 years and then removed for the remaining 5 years. Results demonstrate that the spine lengths of L. dubia larvae decreased significantly in both lakes after the removal of fish. In contrast, there was no corresponding change in the spine lengths of larvae in reference lakes, and we found little change in food supply for larvae. Our results suggest that the plastic response in spine length is strong and attributable to the presence of predators.

Les réactions de défense déclenchées par la présence d'un prédateur sont activées par des signaux associés aux prédateurs et confèrent une certaine résistance lors d'attaques éventuelles. Des études en laboratoire sur de nombreux taxons ont mis en évidence de telles réactions de défense et ces données sont souvent conformes aux résultats d'inventaires à grande échelle de l'intensité de la défense dans les habitats avec ou sans prédateurs. Cependant, il n'existe pas d'études qui établissent une relation directe entre ces recherches en laboratoire et les travaux sur le terrain. Nous avons procédé à une manipulation des prédateurs à grande échelle en nature pour établir la connexion. Des expériences antérieures en laboratoire sur des larves de la libellule Leucorrhinia dubia ont démontré que la présence de poissons prédateurs favorise le développement de longues épines abdominales qui servent à réduire le risque de mortalité. Au cours de cette étude, nous avons tenté de déterminer l'effet de la manipulation des prédateurs à l'échelle du lac sur les réactions morphologiques de défense de L. dubia. Nous avons mesuré la longueur des épines des larves de dernier stade dans deux lacs expérimentaux, au cours de 7 années consécutives. Les poissons ont été présents au cours des 2 premières années, puis enlevés pour les derniers 5 ans. La longueur des épines des larves de L. dubia a diminué significativement dans les deux lacs après le retrait des poissons. En revanche, nous n'avons pas noté de changements correspondants de la longueur des épines chez les larves de lacs témoins et avons constaté peu de modifications dans la nourriture disponible aux larves. La réponse plastique de croissance en longueur des épines semble importante et elle est probablement attribuable à la présence de prédateurs.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2002

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nrc/cjz/2002/00000080/00000002/art00002
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