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Stratégies de vie des élasmobranches

Comment les patterns de croissance et de reproduction influencent la survie des élasmobranches.

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De nombreux animaux et plantes ont des façons différentes de vivre et de se reproduire, souvent reflétées dans leurs taux de croissance et leur durée de vie. On peut voir ça sur un spectre du rapide au lent. Les espèces à croissance rapide ont tendance à mûrir vite, à grandir rapidement et à vivre moins longtemps, tandis que celles à croissance lente mettent plus de temps à mûrir, grandissent lentement et peuvent vivre beaucoup plus longtemps, mais ont moins de petits. Cet équilibre entre reproduction et survie est important pour comprendre comment les espèces réagissent à leur environnement.

La façon dont les espèces vivent et se reproduisent est influencée par plusieurs facteurs. Par exemple, il existe des compromis où les ressources doivent être partagées entre la croissance et la reproduction. De plus, la réponse des espèces aux changements de leur environnement peut différer selon leurs caractéristiques individuelles et leur utilisation de l'énergie. Des traits spécifiques peuvent affecter la façon dont les espèces grandissent, se reproduisent et survivent, surtout face à des changements environnementaux.

Dans cette étude, on se concentre sur les élasmobranches, comme les requins, les raies et les skates, car ils montrent une grande variété de modèles d'histoire de vie. La durée de vie de ces espèces peut varier de cinq ans à presque 400 ans. Ils se reproduisent de différentes manières, comme en pondant des œufs ou en donnant naissance à des jeunes vivants. On veut comprendre comment leur Utilisation d'énergie, leur histoire évolutive et leurs conditions de vie façonnent ces modèles d'histoire de vie et comment ces modèles sont liés à leur croissance démographique et leur capacité à survivre face à des menaces dans leur environnement.

Comprendre les budgets d'énergie

Pour voir comment ces stratégies d'histoire de vie fonctionnent, on utilise des modèles de projection intégrale de budget d'énergie dynamique (DEB-IPMs). Ces modèles nous aident à comprendre combien d'énergie une espèce utilise pour sa croissance et sa reproduction en fonction de la quantité de nourriture qu'elle consomme. En analysant 157 espèces différentes d'élasmobranches, on crée un ensemble de traits d'histoire de vie basés sur leur survie, leur croissance et leur reproduction.

On commence par calculer des traits pour des niveaux de nourriture faibles et élevés. Ensuite, on analyse comment ces traits varient en utilisant une méthode statistique qui prend en compte l'évolution. Enfin, on vérifie comment l'historique évolutif et les conditions de l'eau affectent la position des espèces sur le spectre des histoires de vie. On examine aussi si ces positions peuvent prédire la vitesse à laquelle une espèce peut grandir, se remettre des perturbations et son statut de conservation.

Stratégies d'histoire de vie chez les élasmobranches

Les élasmobranches montrent une variété de stratégies de vie influencées par leur utilisation d'énergie et les conditions environnementales. À faibles niveaux de nourriture, on a trouvé que leurs traits d'histoire de vie pouvaient être expliqués le long de trois axes principaux. À mesure que les espèces passent de taux de croissance rapides à lents, elles montrent aussi des changements dans leurs Stratégies reproductives.

Pour explorer ça, on cherche des modèles dans les traits de reproduction et de survie. Par exemple, on voit que quand les espèces montrent un taux de croissance plus lent, elles tendent aussi à avoir une durée de vie plus longue et des taux de reproduction plus réussis. À l'inverse, celles qui croissent vite ont tendance à vivre moins longtemps et à avoir des modèles reproductifs différents.

Quand les niveaux de nourriture augmentent, les espèces se déplacent le long de ces axes d'une manière particulière, qu'on décrit comme un effet de "tourbillon". Les espèces à croissance rapide peuvent devenir encore plus rapides avec plus de nourriture, tandis que certaines espèces à croissance lente peuvent devenir plus reproductrices. Donc, l'environnement alimentaire influence comment ces espèces s'adaptent et prospèrent.

Le rôle de l'habitat et de la température

Les conditions de vie de ces espèces, y compris la température de l'eau et la profondeur de l'habitat, jouent un rôle important dans la formation de leurs modèles d'histoire de vie. À faibles niveaux de nourriture, on n'a pas trouvé d'effet significatif de la température ou de l'histoire évolutive sur les traits d'histoire de vie examinés. Pourtant, à des niveaux de nourriture plus élevés, on a observé que des températures plus chaudes entraînaient des taux de croissance plus rapides. Les espèces dans des eaux plus chaudes avaient tendance à avoir des vies plus rapides, montrant que la température environnementale peut influencer la façon dont les espèces se développent et se reproduisent.

On a aussi découvert que les espèces avec des rendements reproductifs plus faibles habitent souvent des eaux plus chaudes. Fait intéressant, différents groupes, comme les skates et les requins, montraient des rendements reproductifs variés, les skates ayant généralement un taux de réussite reproductrice plus élevé.

Prédire la Croissance de la population et la résilience

Comprendre les stratégies d'histoire de vie est important pour prédire comment les espèces vont réagir à divers défis, y compris les changements environnementaux et les pressions de la pêche. À faibles niveaux de nourriture, on a constaté que les espèces avec des taux de croissance plus lents et un meilleur succès reproductif avaient une plus grande croissance de population.

Quand les niveaux de nourriture étaient élevés, on a remarqué que la croissance de la population était influencée non seulement par les taux de croissance individuels mais aussi par les stratégies reproductives. Pour les espèces plus rapides, même avec des rendements reproductifs plus faibles, elles montraient une plus grande résilience face aux changements dans leur environnement. Cela suggère que se fier uniquement aux taux de croissance de la population peut ne pas capturer toute la réalité de la capacité d'une espèce à prospérer dans des défis.

Implications pour la conservation

De nombreuses espèces marines, y compris les élasmobranches, font face à des risques importants en raison de la surpêche et de la destruction de leur habitat. Souvent, les seules informations disponibles sur la vulnérabilité d'une espèce à de telles menaces sont le taux auquel leurs populations peuvent augmenter. Toutefois, nos découvertes suggèrent que la résilience au changement peut varier largement parmi les espèces, et celles avec un taux de croissance plus bas peuvent en réalité être plus résilientes.

Ces informations soulignent la nécessité d'une approche soigneuse lors de l'évaluation de la vulnérabilité d'une espèce et du développement de stratégies de conservation. Utiliser une compréhension plus complète de la façon dont les stratégies d'histoire de vie sont liées à l'utilisation de l'énergie et aux conditions environnementales peut mener à de meilleures décisions de gestion.

Conclusion

Les élasmobranches offrent un exemple fascinant de la manière dont les stratégies d'histoire de vie peuvent changer selon les niveaux d'alimentation et les conditions environnementales. En analysant ces espèces, on peut voir l'importance des budgets d'énergie dans la formation de leurs vies et de leurs modèles reproductifs. Cette connaissance est cruciale pour prédire comment ces espèces pourraient faire face à des changements dans leurs habitats.

Alors qu'on fait face à des défis environnementaux continus, il est essentiel de comprendre les interactions complexes entre les stratégies d'histoire de vie et la résilience. Cette compréhension peut informer les efforts de conservation et améliorer les pratiques de gestion pour ces créatures incroyables de la mer. En prenant en compte les caractéristiques uniques de chaque espèce et leurs besoins écologiques, on peut mieux les protéger et assurer leur survie dans les années à venir.

Source originale

Titre: Changing feeding levels reveal plasticity in elasmobranch life history strategies

Résumé: Life history strategies are shaped by phylogeny, environmental conditions and individual energy budgets, and have implications for population performance. Here, we used an approach that merges demography with energy budget theory to structure life history traits of 151 elasmobranch species into life history strategies for two contrasting feeding levels. We assessed how phylogeny and habitat impacted life history strategies, and tested if these strategies predict population performance and conservation status. Elasmobranch life history strategies are structured along the fast-slow continuum and reproductive strategy axes. However, species positions in this life history space were not fixed, but instead moved in an anticlockwise whirlpool manner along the two axes in response to an increase in feeding level. We also found that population growth rate does not necessarily inform on a species demographic resilience. Finally, only at the higher feeding level does the fast-slow continuum predict IUCN conservation status, with the slowest species at the highest risk of extinction. Our analyses reveal plasticity in species life history strategies, and warn against extrapolating the fast-slow continuum and reproductive strategy framework from one environment to another when predicting a species response to (climate) change, perturbations, and, particularly in case of elasmobranchs, (over)exploitation.

Auteurs: Sol Lucas, P. Berggren, E. Barrowclift, I. M. Smallegange

Dernière mise à jour: 2024-07-16 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.601909

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.601909.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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