istoria vieții și dinamica populației unice
istoria vieții de Dungeness crab este, de asemenea, bine-cunoscut. Există mai multe studii privind rata de creștere (de exemplu, Botsford, 1984; Wainwright și Armstrong, 1993). În nordul Californiei, crabii masculi intră în pescuit în principal la vârsta de 3, 4 și 5 ani. Există o clină latitudinală în rata de creștere, cu o creștere mai lentă spre nord, dar acest lucru poate fi rezultatul diferențelor de temperatură (Wainwright și Armstrong, 1993). Mortalitatea naturală este puțin cunoscută, dar se presupune adesea o valoare de 0,3 pe an (Botsford și Wickham, 1978).
faza larvară este destul de bine studiată, dar modelele de dispersie sunt încă puțin cunoscute. Ouăle eclozează aproape de începutul anului calendaristic, iar cinci etape zoeale durează câteva luni, urmate de o etapă megalopală cu o durată de aproximativ o lună. Din probele de plancton ale stadiilor larvare târzii pe parcursul mai multor ani, mortalitatea a fost estimată la 0,0061 pe zi în stadiul larvar (Hobbs și colab., 1992). Comportamentul migrator vertical Diel începe în ultima etapă zoeal și este cel mai puternic în etapa megalopală (Hobbs și Botsford, 1992; Jamieson și colab., 1989). Dieta stadiilor larvare nu este cunoscută, dar analiza conținutului izotopilor de azot indică faptul că sunt omnivori (Kline, 2002). După stadiul larvelor, unii crab Dungeness juvenil se stabilesc în apropiere, în timp ce alții se stabilesc sau migrează în golfuri și estuare (Armstrong și colab., 2003; Roegner și colab., 2003). Disponibilitatea golfurilor și estuarelor mari variază de-a lungul coastei (de ex. , Golful San Francisco spre sud și portul Grays, Golful Willipa și estuarul râului Columbia spre nord; Fig. 8-10).
recrutarea variază într-un mod ciclic în fiecare punct de-a lungul coastei din curentul Californian, cu excepția capătului sudic al distribuției pescuite, unde populația s-a prăbușit la niveluri scăzute la sfârșitul anilor 1950 (Fig. 8-10). Explicația acestui comportament ciclic a atras atenția considerabilă a cercetării. Numeroase studii (revizuite în Botsford și colab., 1989; și Botsford și Hobbs, 1995) au condus la consensul că este probabil rezultatul unei combinații de mecanisme dinamice endogene ale populației și forțarea exogenă a mediului, dar nu mecanisme prădător–pradă cu somon sau oameni ca prădător (Botsford și colab., 1983).
mecanismul endogen este recrutarea compensatorie dependentă de densitate cu canibalism (Botsford și Hobbs, 1995), un vierme prădător de ouă (Hobbs și Botsford, 1989) și fecunditatea dependentă de densitate (McKelvey și colab., 1980) ca posibile mecanisme biologice. Evaluarea probabilității relative a acestor trei mecanisme biologice s-a bazat pe condițiile de comportament ciclic dezvoltate din modele structurate pe vârstă, așa cum este descris în secțiunea I. această evaluare a implicat (1) Compararea perioadei ciclurilor cu cea așteptată de la modelele fiecărui mecanism și (2) Determinarea dacă fiecare mecanism a cauzat o pantă suficient de abruptă a funcției de supraviețuire a recrutării pentru a provoca cicluri (a se vedea recenziile din Botsford și colab., 1989; și Botsford și Hobbs, 1995). În esență, oricare dintre cele trei mecanisme poate provoca cicluri ale perioadei observate. Panta funcției de supraviețuire a recrutării a fost determinată numai pentru viermele prădător de ou și nu poate provoca singur ciclurile, ci poate contribui la acestea. Efectul canibalismului asupra supraviețuirii recrutării nu a fost cuantificat, iar fecunditatea dependentă de densitate nu a fost observată direct. O caracteristică interesantă a analizei stabilității a fost că recolta de sex unic pare să facă populațiile mai puțin stabile decât ar fi altfel (Botsford, 1997).
sursele potențiale de forțare a mediului au fost evaluate prin calcularea covariabilității înregistrării capturilor cu diferite serii de timp de mediu, inclusiv diverși indici de creștere (Peterson, 1973; Botsford și Wickham, 1975; Johnson și colab., 1986), transport pe uscat (McConnaughey și colab., 1994) și Condiții Generale calde/reci în curentul din California (Botsford și Lawrence, 2001). În cea mai mare parte, aceste mecanisme de mediu influențează faza larvară. Nu este surprinzător faptul că diferitele variabile de conducere identificate sunt foarte corelate în curentul din California, unde temperatura și nivelul mării sunt ridicate, iar indicele de creștere și transportul spre sud sunt scăzute în timpul el ni.
de-a lungul acestor investigații ale mecanismelor endogene și forțării mediului, a existat, de asemenea, o oarecare atenție asupra efectului lor combinat prin (1) Compararea funcțiilor de autocorelare ale seriilor de timp ale mediului și ale populației (Botsford și Wickham, 1975), (2) simularea populațiilor dependente de densitate forțată de mediu (Botsford, 1986) și (3) analiza termenelor de variabilitate a populațiilor neliniare forțate de mediu (McCann și colab., 2003). Rezultatul esențial comun acestor investigații este că o populație stabilă deterministic, dar aproape de producerea ciclurilor, poate produce cicluri atunci când este influențată de forțarea mediului non-ciclic.
pentru a rezuma aceste studii ale comportamentului ciclic al populațiilor izolate unice, este destul de probabil ca un mecanism precum canibalismul să fie suficient de puternic în aceste populații pentru a fi cel puțin aproape de a provoca cicluri într-un model determinist și că influența neciclică a condițiilor calde/reci din curentul Californian asupra fazei larvare este suficient de puternică pentru a conduce covariabilitatea ciclică (Botsford și Lawrence, 2002; McCann și colab., 2003). Variația de la condițiile calde la cele reci din curentul din California include variația de la vânturile slabe la cele puternice și transportul slab până la puternic spre sud, pe lângă schimbarea temperaturii (vezi Botsford și Lawrence, 2002, pentru detalii despre covariabilitate).
persistența nu este o preocupare pentru cea mai mare parte a gamei de crab Dungeness, deoarece numai masculii pot fi debarcați legal în pescuit. Cu gestionarea unui singur sex, atâta timp cât există bărbați adecvați pentru a fertiliza un procent ridicat de femele, producția de ouă pe viață va rămâne ridicată în ciuda pescuitului intensiv. Evaluarea femelelor din California de Nord indică faptul că rata lor de fertilizare nu a fost redusă de pescuit (Hankin și colab., 1997).
prăbușirea populației de crab Dungeness din California Centrală la sfârșitul anilor 1950 (vezi (i) și (j) în Fig. 8-10) a atras o atenție considerabilă cu privire la cauza lipsei sale de persistență. Cauzele pretinse ale prăbușirii populației din California Centrală includ atât explicații privind populația unică, cât și metapopulația. Explicațiile unice ale populației sunt (1) o schimbare de mediu, cum ar fi o creștere a temperaturii, despre care studiile de laborator au indicat că au condus la o mortalitate mai mare a ouălor (Wild, 1980); (2) o scădere a supraviețuirii estuarinei; (3) un vierme prădător de ouă (Wickham, 1986); și (4) prezența echilibrelor multiple prin dinamica endogenă a populației (Botsford, 1981). Mecanismul de echilibrare multiplă implică o creștere dependentă de densitate a ratei de creștere a puietului cauzată de reducerea densității prin eliminarea pescuitului. Fracțiunea mai mare de recruți care ating dimensiuni mai mari cu tendințe canibaliste mai mari supără echilibrul dintre mortalitatea dependentă de densitate și reproducere, blocând populația într-un echilibru mai mic (cf., Collie și colab., 2004).
explicația metapopulației este legată de schimbările de mediu de la sfârșitul anilor 1950. în curentul din California, creșterea temperaturii sugerată de Wild și colab. (1980) pentru a fi o posibilă cauză a mortalității mai mari a ouălor ar fi, de asemenea, asociată cu un flux mai puternic de-a lungul țărmului spre nord (sau mai slab spre sud). După cum au remarcat Gaylord și Gaines (2001), o advecție puternică poate duce la dispariția locală în amonte de distribuția speciilor meroplanctonice.