Postfreeze locomotion performance in wood frogs (Rana sylvatica) and spring peepers (Pseudacris crucifer)

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Abstract:

Freeze tolerance exists among a few species of terrestrially hibernating North American frogs such as the wood frog (Rana sylvatica) and the spring peeper (Pseudacris crucifer). We investigated jump distance and swimming speed of these two frog species during postfreeze recovery because impaired performance, even if reversible, could have adverse ecological consequences for these frogs. Following a nonlethal freeze at –1.5 °C, R. sylvatica returned to the prefreeze level of both modes of locomotion sooner than P. crucifer (54 h vs. 11 d or longer). Wood frogs recovered slowly following more intense freezes: a –4.0 °C treatment group failed to reach the prefreeze level after 11 d, and a –3.0 °C treatment group took 54 h to reach 50% of the prefreeze level. As a result of their diminished locomotive performance, frogs recovering from natural freezes may be temporarily less able to exploit environmental resources and less able to escape predators active in winter. Nevertheless, given the massive biochemical and physiological disturbances accompanying tissue freezing, the recovery dynamics in these frogs seem sufficiently rapid to minimize most ecological risks and to permit early spring breeding. The faster recovery of locomotion in R. sylvatica compared with P. crucifer is consistent, however, with its greater northward distribution.

La tolérance au gel existe chez quelques espèces de grenouilles nord-américaines qui hibernent dans le sol, telles que la grenouille des bois (Rana sylvatica) et la rainette crucifère (Pseudacris crucifer). Nous avons déterminé la longueur du saut et la vitesse de nage chez ces deux espèces de grenouilles durant leur période de récupération après le gel, parce qu'une performance réduite, même si elle est réversible, peut entraîner des conséquences écologiques néfastes pour ces grenouilles. Après un gel non létal à –1,5 °C, R. sylvatica récupère son niveau de performance d'avant le gel plus rapidement que P. crucifer pour les deux modes de locomotion, soit en 54 h plutôt qu'en 11 j ou plus. Après des gels plus intenses, les grenouilles des bois récupèrent plus lentement: un groupe soumis à un gel de –4,0 °C n'a pas atteint son niveau d'avant le gel après 11 j et un autre groupe soumis à –3,0 °C a pris 54 h pour atteindre le niveau de 50 %. Les grenouilles qui se rétablissent après un gel en nature peuvent, à cause de leur performance réduite de locomotion, être pour un temps moins aptes à exploiter les ressources de leur milieu et moins capables d'échapper aux prédateurs actifs en hiver. Néanmoins, compte tenu des perturbations biochimiques et physiologiques considérables qui accompagnent le gel des tissus, la dynamique de la récupération semble suffisamment rapide chez les deux espèces pour minimiser la plupart des risques écologiques et pour permettre une reproduction hâtive au printemps. Cependant, la récupération plus rapide de la locomotion chez R. sylvatica par comparaison à P. crucifer est compatible avec sa répartition géographique plus boréale.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2003

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