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Effects of early resource-limiting conditions on patterns of growth, growth efficiency, and immune function at emergence in a damselfly (Odonata: Coenagrionidae)

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Abstract:

Periods of restricted growth during early development are expected to have detrimental effects on subsequent metrics of fitness, most prominently increases in age and decreases in size at maturity. However, in some cases, animals may compensate by altering foraging effort, growth efficiency, or patterns of resource allocation between critical traits prior to maturation. Yet, even when compensation for age and size is complete, brief periods of restricted growth may carry costs persisting in the long term, and compensatory tactics may themselves be costly. We investigated the long-term costs of early growth restriction and mechanisms of compensatory growth in the damselfly Ischnura verticalis (Say, 1839). Larvae were temporarily exposed to one of three feeding regimes in the early stages of development, after which food levels were restored. In the period of unrestricted growth prior to emergence, partial compensation for structural size in the lowest food treatment was observed, while both resource-limited groups accelerated mass gain relative to controls. Changes in food consumption and food conversion efficiency were ruled out as mechanisms for accelerating growth following diet restriction. We tested for changes in resource allocation patterns that could explain the observed compensatory growth and found that adult body shape may depend on early growth conditions in females. There was no evidence of detrimental effects on immune function at emergence, although males tended to have higher phenoloxidase activity (a measure of immunocompetence) than females.

On s’attend à ce que des périodes de croissance réduite au début du développement puissent avoir des effets négatifs sur les métriques subséquentes de fitness, en particulier sur l’accroissement de l’âge et la diminution de la taille à la maturité. Cependant, en certains cas, les animaux peuvent compenser en changeant leur effort de recherche de nourriture, leur efficacité de croissance ou leurs patrons d’allocation des ressources entre divers caractères essentiels avant la maturation. Néanmoins, même si la compensation pour l’âge et la taille est complète, de brèves périodes de croissance restreinte peuvent entraîner des coûts qui persistent sur de longues périodes et les stratégies de compensation peuvent elles-mêmes être coûteuses. Nous avons étudié les coûts à long terme d’une restriction de croissance en début de cycle, ainsi que les mécanismes de croissance compensatoire, chez la demoiselle Ischnura verticalis (Say, 1839). Nous avons soumis temporairement des larves à l’un de trois régimes alimentaires durant les premières périodes du développement; le niveau d’alimentation a ensuite été rétabli. Durant la période de croissance sans contrainte avant l’émergence, il s’est fait une compensation partielle pour la taille du corps au niveau d’alimentation expérimentale le plus bas; en revanche, les deux groupes exposés à des ressources restreintes ont accéléré leur gain de masse par rapport aux témoins. Les changements de consommation de nourriture et d’efficacité de conversion de nourriture ne s’appliquent pas dans ce cas comme mécanismes explicatifs de la croissance accélérée après la restriction alimentaire. Nous avons vérifié l’existence de changements dans les patrons d’allocation des ressources qui pourraient expliquer la croissance compensatoire observée et nous trouvons que, chez les femelles, il est possible que la forme du corps de l’adulte dépende des conditions de croissances des jeunes larves. Il n’y a pas d’indication d’effets négatifs sur la fonction immunitaire à l’émergence, bien que les mâles aient tendance à avoir une plus forte activité de la phénoloxydase (une mesure de l’immunocompétence) que les femelles.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2007

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nrc/cjz/2007/00000085/00000003/art00002
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