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A model to predict fasting capacities and utilization of body energy stores in weaned Steller sea lions (Eumetopias jubatus) during periods of reduced prey availability

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Abstract:

The population decline of Steller sea lions (Eumetopias jubatus (Schreber, 1776)) may be linked to a decline in juvenile survivorship. Limitations in prey availability may contribute to the decline, thus it is important to understand fasting capacities of Steller sea lions. For most mammals, fat catabolism is the preferred energetic pathway to ensure that protein is spared. However, marine mammals also have a conflicting requirement to conserve fat because the main site of fat storage is the blubber layer, which is also their primary thermal barrier when at sea. We developed a dynamic state variable model to demonstrate how protein and fat reserve utilization and maximum fasting duration are influenced by body condition and time spent foraging. This model was parameterized with respect to conditions faced by juvenile and subadult Steller sea lions foraging unsuccessfully during a period of reduced prey availability. The model accurately predicted changes in fat and protein mass of juvenile and subadult Steller sea lions fasting in captivity. Furthermore, the model demonstrated that body lipid content, body mass, and the proportion of time spent in water influence energy reserve catabolism and maximum fasting durations. Consequently, small, lean individuals are particularly susceptible to reductions in prey availability.

Le déclin de la population de lions de mer de Steller (Eumetopias jubatus (Schreber, 1776)) peut être relié à la diminution de la survie des jeunes. Comme des restrictions dans la disponibilité des proies peuvent contribuer à ce déclin, il est important de comprendre les capacités de jeûne des lions de mer de Steller. Chez la plupart des mammifères, le catabolisme des graisses est la voie énergétique préférée pour assurer la préservation des protéines. Cependant, les mammifères marins ont un problème additionnel car ils ont besoin de conserver leurs graisses parce que le site principal d’entreposage des graisses est la couche de lard qui leur sert aussi de principale barrière thermique lorsqu’ils sont en mer. Nous avons mis au point un modèle variable en état dynamique pour démontrer comment l’utilisation des protéines et des réserves lipidiques et la durée maximale du jeûne sont influencées par la condition corporelle et le temps consacré à la recherche de nourriture. Les paramètres du modèle ont été ajustés pour tenir compte des conditions vécues par les lions de mer de Steller jeunes et subadultes qui recherchent vainement leur nourriture durant une période de disponibilité réduite des proies. Le modèle prédit avec justesse les changements de masse des lipides et des protéines chez des jeunes et des subadultes du lion de mer de Steller jeûnant en captivité. De plus, le modèle démontre que le contenu lipidique du corps, la masse corporelle et la proportion du temps passé dans l’eau influencent le catabolisme des réserves énergétiques et la durée maximale du jeûne. En conséquence, les individus petits et maigres sont particulièrement vulnérables aux réductions de disponibilité des proies.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2009

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