The effects of supplementary feeding and ectoparasite burden on the reproductive output of the wood mouse (Apodemus sylvaticus)

Abstract

Food availability is an important limiting factor in nature. The effects of food availability on the ecology and natural history of species include, for example, the influence on individual maturation and reproductive success, the determination of population density and the definition of interactions between populations and communities. When food resources and nutrient availability are limited, the use of resources is balanced between different processes such as growth, reproduction and immune response. The study of differential resource allocation in the wild is a logistical challenge and most of the studies that have been conducted, are carried out under controlled laboratory conditions, which may not exactly reproduce the environmental conditions that wild animals face. In the present dissertation, I conduct an analysis on the impact of resource availability and parasite load on various developmental parameters of wild wood mouse (Apodemus sylvaticus) populations in Scotland, whose data were collected by teams from an ongoing project. Particular attention was paid to the dynamics between food availability, immune response and reproductive performance. The results obtained suggest that, when the animals are provided with higher food availability concurrently with a lower parasite load, this leads to an increase in body mass and a better immune response. This is less pronounced in males, as their extended range expose the animals to other transmission sources. As females spend extra energy feeding their offspring, they tend to be less mobile when the resources are abundant. The study was conducted in a natural environment, which provided results that we consider more appropriate than purely laboratory alternatives, as the behaviour of the model organisms was not altered. The only change made compared to a natural environment was the anti-parasitic treatment. This way, it was possible to verify that the ticks may be adapting to ivermectin, being able to reproduce more in the presence of it, and that this treatment has negative effects on the body mass of the mice. The supplement given had positive effects on the weight of the animals, but when it was given together with the antiparasitic treatment, there was a decrease in the number of sexually active mice, showing a possible negative interaction between the supplement and this treatment.

A disponibilidade de alimento é um importante factor limitante na natureza. Os seus efeitos na ecologia e história natural das espécies são variados e incluem, por exemplo, a influência na maturação e sucesso reprodutivo individual, a determinação da densidade populacional e a definição das interações entre populações e comunidades. Quando a disponibilidade de alimentos e nutrientes é limitada, a utilização dos recursos é balanceada entre diferentes processos, como o crescimento, a reprodução e a resposta imunitária. O estudo da alocação diferencial de recursos em meio natural constitui um desafio logístico, sendo que a maioria dos estudos realizados são conduzidos em condições laboratoriais controladas, que podem não refletir exatamente as condições ambientais a que os animais estão sujeitos. Na presente dissertação, realizo uma análise sobre o impacto da disponibilidade de recursos e da carga parasitária em vários parâmetros de desenvolvimento das populações de rato-de-campo (Apodemus sylvaticus) na Escócia, cujos dados foram recolhidos por equipas de campo alocadas a um projeto em curso. Foi dada particular atenção à dinâmica entre a disponibilidade de alimento, a resposta imune e a performance reprodutiva. Os resultados obtidos sugerem que quando os animais se encontram perante uma disponibilidade alimentar superior e uma carga parasitária inferior, registam um aumento da massa corporal e uma resposta imunitária mais eficiente. Esta situação é menos acentuada nos machos, uma vez que o raio de ação mais alargado os deixa expostos a várias fontes de transmissão. As fêmeas, por sua vez, despendem uma quantidade de recursos e energia significativa na criação da prole, no entanto, tendem a diminuir o seu raio de ação quando os recursos são abundantes. O estudo foi realizado em meio natural, o que proporcionou resultados que consideramos mais apropriados do que as alternativas puramente laboratoriais, uma vez que o comportamento dos organismos modelo não foi alterado. A única alteração efetuada em comparação com um meio natural foi o tratamento antiparasitário. Desta forma, foi possível verificar que as carraças poderão estar a adaptar-se ao ivermectin, conseguindo reproduzir-se mais na presença deste, e que este tratamento tem efeitos negativos na massa corporal dos ratos. O suplemento dado teve efeitos positivos em relação ao peso dos animais, mas quando este era dado em conjunto com o tratamento antiparasitário, houve uma diminuição no número de ratos sexualmente ativos, mostrando uma possível interação negativa entre o suplemento e este tratamento.