Mammal population cycles: evidence for intrinsic differences during snowshoe hare cycles

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Abstract:

Some mammals in high northern latitudes show regular population cycles. In snowshoe hares (Lepus americanus), these occur every 9–10 years. One hypothesis proposes extrinsic causes such as food shortage or predation. The other proposes intrinsic causes through different morphs that alternate between different phases of the cycle. The morphs should differ in behaviour or physiology. This hypothesis predicts that animal lineages bred from high and low phases of the population cycle should differ in reproduction and survivorship. In a 16-year breeding program, lineages of purebred high-phase female hares had reduced reproductive rates relative to those of purebred low-phase females, resulting in extinction of high-phase lineages. Reproductive output declined with age in high- but not low-phase animals. These lineages also differed in longevity and senescence. These results are consistent with the intrinsic hypothesis and suggest a mechanism for alternating population densities that could work synergistically with extrinsic causes like predation and food shortage.

Les populations de certains mammifères des latitudes nordiques subissent des cycles réguliers. Ceux du lièvre d'Amérique (Lepus americanus) reviennent tous les 9–10 ans. Une hypothèse veut que les cycles soient déclenchés par des facteurs extrinsèques, comme la famine ou la prédation. L'autre hypothèse veut que ce soient des facteurs intrinsèques par lesquels différents formes d'une espèce alternent d'une phase à l'autre du cycle. Selon cette hypothèse, les formes différeraient par leur physiologie et leur comportement et les lignées animales obtenues de l'élevage de phases de densité élevée et de phases de densité faible du cycle de la population devraient avoir une reproduction et une survie différentes. Au cours d'un programme d'élevage d'une durée de 16 ans, les lignées pures obtenues de femelles de phase élevée avaient des taux de reproduction faibles relativement à ceux des lignées pures issues des femelles de phase basse, résultant en l'extinction des lignées de phase élevée. Le rendement reproductif diminue avec l'âge chez les animaux de phase élevée, mais pas chez les animaux de phase basse. Ces lignées diffèrent aussi par leur longévité et leur sénescence. Nos résultats sont compatibles avec l'hypothèse des facteurs intrinsèques comme déclencheurs des cycles et semblent indiquer l'existence d'un mécanisme de fluctuation des densités de la population qui pourrait agir en synergie avec les facteurs extrinsèques, tels que la prédation et la famine.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2003

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