Evaluating existing movement hypotheses in linear systems using larval stream salamanders

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Abstract:

Because of their linear nature, streams provide a restrictive framework to understand the movement ecology of many animals. Stream movements have been characterized under two competing hypotheses. The colonization hypothesis dictates that small individuals experience passive drift, but concurrent, upstream movement by larger individuals replaces the loss of small individuals. Alternatively, the production hypothesis suggests that downstream movements are a consequence of limited resource availability. Previous research suggests that large larvae should move upstream and vice versa for small larvae, which should therefore be found downstream more often. We conducted a mark-recapture study of larval red salamanders (Pseudotriton ruber (Sonnini de Manoncourt and Latreille, 1801)) to assess the validity of these hypotheses. We found that no larvae exhibited downstream movement (skew = 0.361, p = 0.019; biased upstream), and large larvae were the only size cohort to exhibit directional movement upstream (skew = 0.901, p = 0.035). Contrary to predictions under the colonization hypothesis, small larvae were found upstream more frequently than large larvae (N = 871, H = 16.29, df = 2, p < 0.001). Our results suggest that larval movements are related to abiotic stream conditions, and we conclude that neither hypothesis fully explains stream movement. In the absence of drift, new movement hypotheses are necessary to describe persistent upstream movement in streams. These hypotheses should consider individual causes of movement and the direction of movements that will improve the fitness of the organism.

À cause de leur structure linéaire, les cours d’eau fournissent un cadre restrictif pour comprendre l’écologie des déplacements chez plusieurs animaux. Les déplacements dans les cours d’eau ont été étudiés dans le cadre de deux hypothèses concurrentes. L’hypothèse de la colonisation veut que les petits individus subissent une dérive passive, mais qu’en même temps, le déplacement vers l’amont des individus de plus grande taille compense la perte des petits individus. Par ailleurs, l’hypothèse de la production avance que les déplacements vers l’aval sont la conséquence de la disponibilité limitée des ressources. Des études antérieures indiquent que les larves plus grandes devraient se déplacer vers l’amont et les larves plus petites vers l’aval; ces dernières devraient donc se retrouver plus fréquemment en aval. Nous avons mené une étude de marquage et de recapture de larves de salamandres rouges (Pseudotriton ruber (Sonnini de Manoncourt et Latreille, 1801)) pour évaluer la validité de ces hypothèses. Nous trouvons qu’aucune larve ne se déplace vers l’aval (asymétrie = 0,361, p = 0.019, favorisant l’amont) et les grandes larves sont la seule cohorte de taille à se déplacer en direction de l’amont (asymétrie = 0,901, p = 0,035). Contrairement aux prédictions de l’hypothèse de la colonisation, les petites larves se retrouvent plus souvent en amont que les grandes larves (N = 871, H = 16,29, dl = 2, p < 0,001). Nos résultats laissent croire que les déplacements des larves sont reliés aux conditions abiotiques du cours d’eau; ni l’une, ni l’autre des deux hypothèses n’explique donc complètement les déplacements dans le cours d’eau. En l’absence de dérive, il est nécessaire de formuler de nouvelles hypothèses sur la locomotion pour décrire le déplacement persistant vers l’amont dans les cours d’eau. Ces hypothèses devraient tenir compte des causes individuelles des déplacements et de la direction des déplacements qui améliorent la fitness des organismes.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2009

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