Kangaroo rats (Dipodomys spp.) are frequently characterized as keystone species for their role in altering soil characteristics, changing habitat structure through seed consumption and dispersal, and being important primary consumers in their ecosystem. They are arid adapted and known to forage in areas with sparse vegetation. Studies suggests densely vegetated habitat to be unsuitable for kangaroo rats because plants are an impediment to their locomotion and predator avoidance behaviors. This study focuses on an invasive grass, South African Veldt (Ehrharta calycina), that converts landscapes with sparse vegetation into dense grassland habitats, and the Lompoc kangaroo rat (Dipodomys heermanni arenae) that occupies some of those modified landscapes. I explored the proximate effects of Veldt grass by assessing the locomotion of D.h. arenae in three Veldt grass densities. I hypothesized that Veldt grass influences kangaroo rat locomotion, but that performance could also be influenced by experience with the grass. Kangaroo rats with long-term experience with Veldt grass (i.e., those occupying a habitat containing Veldt grass) and short-term experience (two-night habituation in an artificial Veldt grass patch) were tested by pursing the animals through runways of different grass densities and measuring the amount of time spent crossing the runway, amount of time spent stopped, average velocity, and amount of motivation required to initiate and sustain movement. I also monitored habitat use during the two-night habituation period in order to assess habitat utilization among three Veldt grass density habitat patches. I hypothesized that Veldt grass may influence normal habitat utilization patterns in D.h. arenae: specifically, the avoidance of the densest habitats and preference or disproportionate utilization of the most open habitat. I found, when the animals were left alone to forage and explore, they spent significantly more time in habitat patches containing Veldt grass than in a control patch containing zero percent cover. However, in locomotion trials, Veldt grass had a negative effect on locomotory performance. These effects seem to scale with grass density, and were ameliorated to some degree by familiarization: animals from a Veldt grass habitat of origin performed better in novel Veldt grass templates than animals from a non-Veldt habitat of origin; however, both groups performed equally well after two nights’ habituation to the templates. These results suggest that learning occurred in two nights and that it increased the kangaroo rats’ ability to locomote through the grass when pursued. I note that performance studies often do not take into account the amount of motivation employed to initiate and sustain running of the test animals, and suggest that this be considered in future studies. Furthermore, the learning capacity of a kangaroo rat, as well as a community level perspective that considers neutral or even positive trophic interactions among natives and invasives, must be considered in conservation and management decisions in the future.
Intitulé de la thèse
Herbe invasive et rongeur du désert : effet sur la performance locomotrice et conséquences de l'expérience passée et de la familiarisation
Herbe invasive et rongeur du désert : effet sur la performance locomotrice et conséquences de l'expérience passée et de la familiarisation
Introduction à la thèse
Le rat-kangourou (Dipodomys heermanni arenae.), est une espèce adaptée aux environnements désertiques qui joue un rôle-clé dans la modification des sols, notamment car il consomme et disperse les graines des environnements peu végétalisés. Il apparaît que les environnements très végétalisés lui sont peu adaptés, perturbant ses comportements de d'évitement de prédateurs et ses déplacements.
Ehrharta calycina, une plante invasive originaire d'Afrique du Sud, est considérée comme une adventice par sa capacité de prolifération : elle est capable de transformer des aires peu végétalisées en des prairies denses. Les aires de répartition d'Ehrharta calycina et de Dipodomys spp. se superposent, et l'hypothèse de départ de la thèse ici étudiée veut qu'E. calycina ait bel et bien un effet délétère sur le comportement du rat-kangourou.
Le rat-kangourou (Dipodomys heermanni arenae.), est une espèce adaptée aux environnements désertiques qui joue un rôle-clé dans la modification des sols, notamment car il consomme et disperse les graines des environnements peu végétalisés. Il apparaît que les environnements très végétalisés lui sont peu adaptés, perturbant ses comportements de d'évitement de prédateurs et ses déplacements.
Ehrharta calycina, une plante invasive originaire d'Afrique du Sud, est considérée comme une adventice par sa capacité de prolifération : elle est capable de transformer des aires peu végétalisées en des prairies denses. Les aires de répartition d'Ehrharta calycina et de Dipodomys spp. se superposent, et l'hypothèse de départ de la thèse ici étudiée veut qu'E. calycina ait bel et bien un effet délétère sur le comportement du rat-kangourou.
Résumé et résultats de la thèse
Matériel et méthodes :
La capture des rats a eu lieu en Californie, dans des sites contenant ou pas E. calycina. Un total de 38 rats a été conservé, par souci d'équilibrer les territoires d'origine et le sexe des animaux pour éviter d'éventuels biais.
Des parcours artificiels ont été construits, sous forme de couloirs de 300x60x60 cm, et posés à même le sol, pour que le rat coure sur le sable composant son environnement naturel. Ces couloirs ont été peints dans un ton ressemblant aux environs pour mieux ressembler aux conditions naturelles. Les couloirs ont été dégagés de toute végétation, puis des touffes d'E. calycina ont été placées selon un modèle prédéfini, assurant la reproductibilité de l'expérience, sur les deux derniers mètres du couloir. Le premier mètre permet ainsi aux animaux d'accélérer sans contrainte. Trois conditions ont été testées : un taux de couverture de 40% par les herbes (dense), un taux de 20% (moyen), et un taux de 0% (contrôle).
Les rats ont été placés dans une boîte à l'entrée de chaque couloir, deux fois, pour un total de 6 mesures. Les conditions de test simulent l'échappement à un prédateur : un stimulus visuel, sonore ou tactile est imposé à l'animal, et ce jusqu'à ce qu'il atteigne la boîte de sortie à la fin du couloir. Les animaux ayant des niveaux de sensibilité différents, les stimuli n'ont pas été calibrés, mais ont été pris en compte dans l'analyse finale.
Dans un deuxième temps, 20 rats sur les 38 capturés ont été exposés à un traitement similaire, en laboratoire cette fois : après acclimatation aux environnements de test (dense, moyen, contrôle), les animaux sont présentés à un couloir neutre (1 mètre de long, sol sableux) suivi d'un embranchement de trois couloirs aux densités d'herbe identiques aux tests sur le terrain.
Chacun des tests a été filmé pour mesurer les réactions de l'animal, sa vitesse, ainsi que les stimuli employés pour le faire bouger. Les analyses ont été réalisées à l'aide de modèles linéaires généralisés (GLM).
Résultats :
Les résultats obtenus montrent que les rats mettent un temps significativement plus long à traverser le couloir dense que les deux autres, et le couloir moyen que le contrôle. Le temps passé à l'arrêt est également plus important dans le couloir dense que dans les deux autres.
Les animaux provenant d'un biome composé d'E. calycina ont leur temps d'arrêt et de traversée significativement plus faible que les animaux naïfs à E. calycina.
La vitesse de pointe des animaux n'est pas affectée par l'environnement traversé, mais la vitesse moyenne sur la traversée est plus élevée dans le couloir contrôle que dans les couloirs herbeux.
L'intensité des stimuli nécessaires pour faire bouger les animaux (appelée 'motivation' dans la publication) est plus grande dans l'environnement dense que dans les deux autres, et dans l'environnement moyen que dans le contrôle. Les animaux issus d'un environnement où E. calycina est présente nécessitent moins de stimuli que les animaux naïfs.
Ces résultats sont obtenus aussi bien en conditions de laboratoire que lors des tests sur le terrain.
Matériel et méthodes :
La capture des rats a eu lieu en Californie, dans des sites contenant ou pas E. calycina. Un total de 38 rats a été conservé, par souci d'équilibrer les territoires d'origine et le sexe des animaux pour éviter d'éventuels biais.
Des parcours artificiels ont été construits, sous forme de couloirs de 300x60x60 cm, et posés à même le sol, pour que le rat coure sur le sable composant son environnement naturel. Ces couloirs ont été peints dans un ton ressemblant aux environs pour mieux ressembler aux conditions naturelles. Les couloirs ont été dégagés de toute végétation, puis des touffes d'E. calycina ont été placées selon un modèle prédéfini, assurant la reproductibilité de l'expérience, sur les deux derniers mètres du couloir. Le premier mètre permet ainsi aux animaux d'accélérer sans contrainte. Trois conditions ont été testées : un taux de couverture de 40% par les herbes (dense), un taux de 20% (moyen), et un taux de 0% (contrôle).
Les rats ont été placés dans une boîte à l'entrée de chaque couloir, deux fois, pour un total de 6 mesures. Les conditions de test simulent l'échappement à un prédateur : un stimulus visuel, sonore ou tactile est imposé à l'animal, et ce jusqu'à ce qu'il atteigne la boîte de sortie à la fin du couloir. Les animaux ayant des niveaux de sensibilité différents, les stimuli n'ont pas été calibrés, mais ont été pris en compte dans l'analyse finale.
Dans un deuxième temps, 20 rats sur les 38 capturés ont été exposés à un traitement similaire, en laboratoire cette fois : après acclimatation aux environnements de test (dense, moyen, contrôle), les animaux sont présentés à un couloir neutre (1 mètre de long, sol sableux) suivi d'un embranchement de trois couloirs aux densités d'herbe identiques aux tests sur le terrain.
Chacun des tests a été filmé pour mesurer les réactions de l'animal, sa vitesse, ainsi que les stimuli employés pour le faire bouger. Les analyses ont été réalisées à l'aide de modèles linéaires généralisés (GLM).
Résultats :
Les résultats obtenus montrent que les rats mettent un temps significativement plus long à traverser le couloir dense que les deux autres, et le couloir moyen que le contrôle. Le temps passé à l'arrêt est également plus important dans le couloir dense que dans les deux autres.
Les animaux provenant d'un biome composé d'E. calycina ont leur temps d'arrêt et de traversée significativement plus faible que les animaux naïfs à E. calycina.
La vitesse de pointe des animaux n'est pas affectée par l'environnement traversé, mais la vitesse moyenne sur la traversée est plus élevée dans le couloir contrôle que dans les couloirs herbeux.
L'intensité des stimuli nécessaires pour faire bouger les animaux (appelée 'motivation' dans la publication) est plus grande dans l'environnement dense que dans les deux autres, et dans l'environnement moyen que dans le contrôle. Les animaux issus d'un environnement où E. calycina est présente nécessitent moins de stimuli que les animaux naïfs.
Ces résultats sont obtenus aussi bien en conditions de laboratoire que lors des tests sur le terrain.
Ce que cette thèse apporte au débat
Cette thèse suggère que les adventices, peuvent avoir un effet sur le comportement des animaux des écosystèmes dans lesquels elles s'implantent. L'effet présenté ici est délétère, car l'adventice est un obstacle au déplacement du rat kangourou et à sa stratégie de fuite, mais il est possible qu'une situation inverse se produise, par exemple en offrant aux animaux des abris contre les prédateurs.
Les résultats de cette thèse ne portent pas sur des adventices dans un cadre de cultures agricoles, mais cette même espèce d'herbacée se retrouve également comme adventice. Il est plausible de penser que des effets similaires se retrouvent sur les adventices associées aux cultures.
Cette thèse suggère que les adventices, peuvent avoir un effet sur le comportement des animaux des écosystèmes dans lesquels elles s'implantent. L'effet présenté ici est délétère, car l'adventice est un obstacle au déplacement du rat kangourou et à sa stratégie de fuite, mais il est possible qu'une situation inverse se produise, par exemple en offrant aux animaux des abris contre les prédateurs.
Les résultats de cette thèse ne portent pas sur des adventices dans un cadre de cultures agricoles, mais cette même espèce d'herbacée se retrouve également comme adventice. Il est plausible de penser que des effets similaires se retrouvent sur les adventices associées aux cultures.
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