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Minimal overwintering temperatures of red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis): a possible cue for emergence?

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Abstract:

Red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis (Say in James, 1823)) in Manitoba, Canada, undergo 8months of continuous winter dormancy prior to spring emergence. As in other ectothermic species, increases in ground temperature may be the cue for emergence from winter dormancy in these populations. To test this hypothesis, we measured body temperatures during winter dormancy by surgically implanting small temperature loggers into 32 female red-sided garter snakes before they entered their native hibernaculum. The following spring, we recaptured seven of the snakes implanted with temperature loggers. Body temperature declined gradually from mid-September (14.7± 0.24°C, mean ± SE) to early April (1.1± 0.16°C, mean± SE) during winter dormancy, reaching minimal values approximately 1month prior to spring emergence. Body temperatures of emerging snakes ranged from 0.5°C during early spring to 6.3°C during late spring (3.4± 0.84°C, mean± SE). These results do not support the hypothesis that an increase in ground temperature (and hence body temperature) is necessary for emergence from winter dormancy. We suggest that critically low temperatures (i.e., 0.5–1°C) are a Zeitgeber entraining an endogenous circannual cycle that regulates snake emergence. These results offer new insight into the mechanisms regulating seasonal emergence from winter dormancy.

Les couleuvres rayées à flancs rouges (Thamnophis sirtalis parietalis (Say in James, 1823)) du Manitoba, Canada, complètent 8 mois continus de dormance d’hiver avant leur émergence au printemps. Comme c’est le cas chez d’autres espèces ectothermes, l’accroissement de la température du sol est peut-être le signal pour l’émergence de la dormance hivernale chez ces populations. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons mesuré la température corporelle de 32 couleuvres rayées à flancs rouges femelles durant la dormance d’hiver en leur insérant par chirurgie de petits enregistreurs de température avant qu’elles n’entrent dans leurs hibernacles d’origine. Le printemps suivant, nous avons récupéré sept des couleuvres porteuses d’enregistreurs de température. La température corporelle décline graduellement de la mi-septembre (14,7 ± 0,24ºC, moyenne ± erreur type) au début d’avril (1,1± 0,16ºC, moyenne ± erreur type) durant la dormance d’hiver, atteignant un minimum environ un mois avant l’émergence printanière. La température corporelle des couleuvres à l’émergence varie de 0,5ºC au début du printemps à 6,3ºC à la fin du printemps (3,4± 0,84ºC, moyenne ± erreur type). Ces résultats n’appuient pas l’hypothèse qui veut qu’un accroissement de la température du sol (et par conséquent de la température corporelle) soit nécessaire pour l’émergence de la dormance d’hiver. Nous croyons que les températures basses critiques (c.-à-d., 0,5–1ºC) agissent comme Zeitgeber pour établir un cycle circannuel qui règle l’émergence des couleuvres. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives sur les mécanismes régulateurs de l’émergence saisonnière de la dormance d’hiver.

Document Type: Research Article

Publication date: 2006-05-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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