Parasites and population change of rock ptarmigan in Iceland

Abstract

The parasite fauna of the Icelandic rock ptarmigan Lagopus muta had just been described when engaging in this project in 2010. Purpose was to study the influence that parasites exhibit on ptarmigan population change over a period of 7 years (2006–2012). The cycles that the Icelandic ptarmigan population has recently been undergoing peak every 5–6 years. Host-parasite interactions are known as one possible regulator of cycling host populations. Measures of the parasite community and pathogenic parasites were analysed. Ptarmigan population density was particularly associated with the prevalence of a coccidian parasite named Eimeria muta. Annual aggregation levels of this eimerid fluctuated inversely with its prevalence, with lows at prevalence peak and vice versa. Both prevalence and aggregation of E. muta tracked ptarmigan population density with a 1.5 year time lag. The time lag could be explained by the host specificity of this eimerid, host density dependent shedding of oocysts, and their persistence in the environment from one year to the next. E. muta prevalence was also negatively associated with ptarmigan body condition, marginally negatively with fecundity, and positively with mortality, indicating their pathogenicity. Further, there were significant associations between fecundity and the chewing louse Amyrsidea lagopi prevalence (negative), excess juvenile mortality and the nematode Capillaria caudinflata prevalence (positive), and adult mortality and the skin mite Metamicrolichus islandicus prevalence (negative). Though this study is correlational, it provides strong evidence that the microparasite E. muta has the potential to destabilize rock ptarmigan population dynamics in Iceland.

Sníkjudýrafánu íslensku rjúpunnar Lagopus muta hafði nýlega verið lýst þegar rannsóknir mínar hófust árið 2010. Markmið mitt var að rannsaka hvaða áhrif sníkjudýr hafa á stofnbreytingar rjúpunnar og rannsóknatíminn var 7 ár (2006-2012). Stofnsveifla rjúpunnar hefur breyst á síðustu árum og nú líða um 5-6 ár á milli hámarka. Einn af þeim þáttum sem vitað er að hafa áhrif á stofnsveiflur eru tengsl hýsils og sníkjudýrs. Við greininguna voru skoðuð lýsigildi fyrir sníkjudýrasamfélagið í heild sinni og einstakar meinvirkar sníkjudýrategundir. Þéttleiki rjúpna sýndi sterkt samband við smittíðni hnísilsins Eimeria muta. Dreifing þessarar hníslategundar innan rjúpnastofnsins breyttist í tengslum við breytingar á smittíðni, hnappdreifing þeirra var mest þegar smittíðnin var lægst og svo öfugt. Ferlarnir sem lýsa breytingum á bæði smittíðni og dreifingu E. muta fylgdu ferlinum sem lýsti stofnbreytingum rjúpunnar en með eins og hálfs árs töf. Töfin endurspeglar hýsilsérhæfingu þessa sníkjudýrs, þéttleikháðum útskilnaði þolhjúpa hnísilsins, og langtíma virkni þolhjúpanna, en þeir geta lifað á milli ára í umhverfinu. Meinvirkni E. muta lýsti sér m.a. í neikvæðu sambandi við holdafar fuglanna, og nær marktæku neikvæðu sambandi við frjósemi þeirra annars vegar og jákvæðu sambandi við afföll þeirra hins vegar. Enn fremur voru marktæk neikvæð tengsl á milli frjósemi og smittíðni naglúsarinnar Amyrsidea lagopi, jákvæð tengsl á milli umframaffalla ungfugla og smittíðni þráðormsins Capillaria caudinflata, og neikvæð tengsl á milli smittíðni húðmítilsins Metamicrolichus islandicus og affalla fullorðinna fugla. Þó svo að þessi rannsókn byggi á fylgni þá bendir hún sterklega til þess að sníkjudýrið E. muta hafi alla burði til að skapa óstöðugleika í stofnstærðarstjórnun rjúpunnar á Íslandi.