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Parasite-mediated allochthonous input: Do hairworms enhance subsidized predation of stream salmonids on crickets?

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Abstract:

Energy and nutrients flow in diverse pathways across heterogeneous landscapes and tightly link the discrete food webs in local habitats. However, parasitism that enhances allochthonous resource input has not been previously documented. In a well-known example of parasite manipulation of host behaviour, crickets infected by mature hairworms (Nematomorpha) seek and jump into water when the worms reach the free-living stage. We found that a large number of trout (22%-61%), an aquatic predator, preyed on camel crickets (genera Diestrammena Brunner von Wattenwyl, 1888 and Tachycines Adelung, 1902) in September in five Japanese mountain streams where this host-parasite system exists. Trout (Kirikuchi charr, Salvelinus leucomaenis japonicus (Oshima, 1961); red-spotted masu salmon, Oncorhynchus masou ishikawae Jordan and McGregor, 1925) that preyed on crickets frequently ingested hairworms, whereas trout that did not prey on crickets did not ingest hairworms. Our results strongly suggest that hairworms enhance stream salmonid predation on camel crickets. This is the first documentation of parasitism enhancing allochthonous resource input in nature. Trout ingested a greater mass of crickets than other prey species in September, and this energy influx may play an important role in food-web dynamics in headwater streams.

Dans les paysages hétérogènes, les flux d’énergie et de nutriments passent par diverses voies et relient étroitement les réseaux alimentaires des habitats locaux. Cependant, on n’a jamais étudié le type de parasitisme qui favorise l’apport des ressources allochtones. Dans un exemple bien connu de manipulation du comportement de l’hôte par un parasite, les grillons infectés par des vers gordiens (Nematomorpha) matures recherchent l’eau et s’y précipitent lorsque le ver a atteint le stade de vie libre. Un nombre élevé de salmonidés (22 % - 61 %), des prédateurs aquatiques, se nourrissent de grillons des caves (des genres Diestrammena Brunner von Wattenwyl, 1888 et Tachycines Adelung, 1902) en septembre dans cinq cours d’eau de montagne du Japon où ce système hôte-parasite existe. Les salmonidés (l’omble à taches blanches de Kirikuchi, Salvelinus leucomaenis japonicus (Oshima, 1961); le saumon masou à taches rouges, Oncorhynchus masou ishikawae Jordan et McGregor, 1925) qui se nourrissent de grillons ingèrent fréquemment des vers gordiens, alors que les salmonidés qui ne s’alimentent pas de grillons n’avalent pas de vers gordiens. Nos résultats indiquent clairement que les vers gordiens favorisent la prédation des grillons des caves par les salmonidés dans les cours d’eau. Il s’agit de la première fois qu’on établit que le parasitisme peut favoriser l’apport de ressources allochtones en nature. En septembre, les salmonidés ingèrent une masse plus grande de grillons que de leurs autres proies et cet influx d’énergie peut jouer un rôle important dans la dynamique du réseau alimentaire dans les cours d’eau d’amont.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2008

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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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