Fitness consequences of parturition date in the asynchronously timed eastern grey kangaroo (Macropus giganteus)
Other titre : Conséquences écologiques et évolutives de l'asynchronie de date de mise bas chez le kangourou gris de l’est (Macropus giganteus) dans un environnement imprévisible
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Publication date
2019Author(s)
MacKay, Allison
Subject
Compromis d'allocationAbstract
Dans les climats tempérés, les périodes de haute disponibilité en ressources sont limitées. Ceci cause des conflits d’allocation de ressources parmi des composantes d’aptitude phénotypique opposées (i.e. la survie, la croissance, et la reproduction) et sculpte ainsi les traits d’histoire de vie des organismes qui y habitent. La synchronisation de la mise bas avec la période de ressources optimale est essentielle afin de maximiser l’énergie disponible à la reproduction ainsi qu’à la croissance et à la survie des progénitures. L’environnement est imprévisible dans l’occurrence et dans la durée de la période haute en ressources. Cette imprévisibilité devrait promouvoir la plasticité phénotypique dans la date de mise bas, ainsi que dans les stratégies maternelles conservatrices qui favorisent la survie au lieu de la reproduction en cas de pénurie de ressources. La variabilité dans l’arrivée des ressources pourrait maintenir différents phénotypes dans la population si différentes dates de naissance sont favorisées dans différentes années, résultant de la reproduction asynchrone. Avec des données à long-terme des kangourous gris de l’est identifiés individuellement, j’ai quantifié les conséquences écologiques et évolutives pour les femelles se reproduisent à différents temps de l’année. J’ai découvert que la reproduction asynchrone du kangourou pourrait être expliquée, en partie, par des changements annuels dans la force et dans la direction de la sélection sur la date de naissance. La variabilité en force de sélection aura contribué à l’affaiblissement de l’effet moyen de sélection sur la date de naissance. La grande variabilité de la date de mise bas des kangourous (80 % sont nés de fin novembre à mars) m’a permis de mesurer des différences dans les stratégies maternelles des femelles donnant naissance lors des différentes saisons. Lorsque possible, j’ai inclus la date de mise bas comme variable périodique afin d’obtenir des effets plus réalistes qui reflètent mieux le système naturel étudié. Ainsi, les résultats ont démontré une forte connectivité entre les évènements de reproduction consécutifs. La date de mise bas, et donc le succès reproducteur, étaient affectées par la date de mise bas et le succès du jeune précédents. Une femelle donnant naissance au printemps a une meilleure probabilité de sevrer un jeune, mais donnera probablement naissance plus tard l’année suivante. Les évènements de reproduction consécutifs ne sont donc pas indépendants et pourraient être reliés par la condition maternelle. La faible sélection nette que j’ai mesurée pourrait donc avoir des effets au-delà de la survie juvénile si les conséquences au niveau de la condition maternelle affectent aussi la reproduction future. Comprendre comment s’adaptent les kangourous à un environnement imprévisible pourrait nous aider à mieux prédire les conséquences potentielles des changements climatiques. En effet, il est prévu que ces derniers réduiront la saisonnalité dans les régions tempérées. Abstract: Limited periods of high resource availability drive allocation trade-offs among competing fitness
traits (i.e. growth, reproduction, and survival) and forge the life histories of organisms
in seasonal climates. Timing parturition with peak resource availability and clement weather
optimizes the energy available for reproduction and increases offspring growth and survival.
In unpredictable climates, variability in the onset and duration of high-resource seasons should
promote plasticity in reproductive timing and a conservative maternal allocation strategy favouring
maintenance over reproduction when resources are scarce. Unpredictable resource availability
could also promote asynchronous reproduction by selecting differently-timed offspring
in different years, thus, maintaining different phenotypes within the population. Using data
from a longitudinal survey of individually marked eastern grey kangaroos, I quantified fitness
consequences of variability in forage and rainfall for mothers that gave birth at different times
of the year. I found that asynchronous parturition in kangaroos is likely explained in part by
annual changes in strength and direction of selection on birthdate that favoured variability
and weakened the relationship between phenology and offspring survival. The wide spread of
birthdates, 80 % of pouch young were born from late-November to March, provided natural
variability that allowed me to measure differences in reproductive success and maternal allocation
to pouch young growth for differently timed mothers. I analysed birthdate as a circular
variable whenever possible to preserve the true nature of effects. This produced a clearer idea of
connectedness of consecutive life-history events. Indeed, parturition date, and therefore pouch
young survival, was affected by the timing and survival of the previous pouch young. Mothers
that gave birth early were more likely to wean a young, but also more likely to give birth later
in the following year. Reproductive events were not independent and were likely linked
through a common capital resource pool. Selection against mistimed young could therefore be
stronger than what I measured through offspring survival if, through depletion of resources,
consequences are carried over to future reproduction. As the rate and intensity of extreme weather events is expected to increase worldwide, climate change could increase environmental
variability in currently stable climates and select for more flexible reproductive schedules.
Understanding ecological drivers of timing of parturition and the consequences of birthdate
on fitness of kangaroos that evolved in an El-Niño affected temperate climate could provide
important insight for predicting long-term consequences of climate change. Finally, I found
that previous reproductive effort likely has strong effects on timing of subsequent parturition,
and ignoring these effects would likely result in an incomplete or erroneous understanding of
inter-annual adjustments in parturition date.
Collection
- Moissonnage BAC [4687]
- Sciences – Thèses [804]