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The seasonality of reproduction in photoperiod responsive and nonresponsive northern red-backed voles (Myodes rutilus) in Alaska

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Abstract:

High-latitude arvicoline rodents usually reproduce in warmer months, but winter breeding has been documented in several species, including the northern red-backed vole (Myodes rutilus (Pallas, 1779) Wilson and Reader, 2005; formerly Clethrionomys rutilus (Pallas, 1779)). We tested whether the reproductive condition of the species is linked to changes in environmental parameters or its body condition, and we tested the frequencies at which different reproductive phenotypes are exhibited under field and laboratory conditions. Free-living voles in south-central Alaska reached peak reproductive organ masses in spring (females) and early summer (males). Between-subject comparisons showed an effect of body mass, photoperiod, percent fat, temperature, and snow depth on reproductive organ masses, depending on the sex and breeding period (p < 0.05). One instance of late-summer photoperiod nonresponsiveness was observed, but we detected no winter breeding. Captive male voles given food ad libitum and housed at room temperature exhibited strong phenotypic variation in testis mass in response to short photoperiods. The percentage of nonresponders was 28.2% and was within the known range of nonresponsiveness for lower latitude species (20%-40%). Thus, photoperiod nonresponsive morphs are conserved in at least one arctic and subarctic species at frequencies comparable to lower latitude voles despite no observance of winter breeding in the field. Voles exhibit reproductive elasticity and may breed in winter if environmental conditions enable them.

Les rongeurs arvicolinés des hautes latitudes se reproduisent généralement durant les mois plus chauds, mais on a signalé des cas de reproduction hivernale chez plusieurs espèces, en particulier chez le campagnol boréal (Myodes rutilus (Pallas, 1779) Wilson and Reeder, 2005; antérieurement Clethrionomys rutilus (Pallas, 1779)). Vous avons testé si la condition reproductive chez cette espèce est reliée aux changements des variables environnementales ou à sa condition corporelle et avons vérifié les fréquences auxquelles les divers phénotypes reproductifs se présentent dans des conditions de terrain et de laboratoire. Chez les campagnols libres en nature dans le centre-sud de l’Alaska, la masse des organes reproducteurs atteint son maximum au printemps (femelles) et au début de l’été (mâles). Des comparaisons entre individus révèlent un effet de la masse corporelle, de la photopériode, du pourcentage de graisses, de la température et de la profondeur de la neige sur la masse des organes reproducteurs en fonction du sexe et de la période de reproduction (p < 0,05). Nous avons observé un cas d’absence de réaction à la photopériode en fin d’été, mais détecté aucune reproduction hivernale. Des campagnols mâles en captivité, nourris ad libitum et maintenus à la température de la pièce, montrent une importante variation phénotypique dans leur masse testiculaire en réaction aux photopériodes courtes. Le pourcentage d’individus sans réaction était de 28,2 %, ce qui est dans la gamme connue d’absence de réaction chez les espèces de latitudes plus basses (20 % - 40 %). Ainsi, les formes qui ne réagissent pas à la photopériode sont conservées chez au moins une espèce arctique et subarctique à des fréquences comparables à celles trouvées chez les campagnols de latitudes plus basses, même si aucune reproduction hivernale n’a été observée en nature. Les campagnols possèdent une plasticité reproductrice et peuvent se reproduire en hiver si les conditions du milieu le permettent.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2009

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nrc/cjz/2009/00000087/00000002/art00006
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6
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