Get access

Trophic Cascades Following the Disease-Induced Decline of an Apex Predator, the Tasmanian Devil

Authors


Abstract

As apex predators disappear worldwide, there is escalating evidence of their importance in maintaining the integrity and diversity of the ecosystems they inhabit. The largest extant marsupial carnivore, the Tasmanian devil (Sarcophilus harrisii) is threatened with extinction from a transmissible cancer, devil facial tumor disease (DFTD). The disease, first observed in 1996, has led to apparent population declines in excess of 95% in some areas and has spread to more than 80% of their range. We analyzed a long-term Tasmania-wide data set derived from wildlife spotlighting surveys to assess the effects of DFTD-induced devil decline on populations of other mammals and to examine the relative strength of top–down and bottom–up control of mesopredators between 2 regions with different environmental conditions. Collection of the data began >10 years before DFTD was first observed. A decrease in devil populations was immediate across diseased regions following DFTD arrival, and there has been no indication of population recovery. Feral cats (Felis catus) increased in areas where the disease was present the longest, and feral cat occurrence was significantly and negatively associated with devils. The smallest mesopredator, the eastern quoll (Dasyurus viverrinus), declined rapidly following DFTD arrival. This result suggests the species was indirectly protected by devils through the suppression of larger predators. Rainfall deficiency was also a significant predictor of their decline. Environmental variables determined the relative importance of top–down control in the population regulation of mesopredators. In landscapes of low rainfall and relatively higher proportions of agriculture and human settlement, top–down forces were dampened and bottom–up forces had the most effect on mesopredators. For herbivore prey species, there was evidence of population differences after DFTD arrival, but undetected environmental factors had greater effects. The unique opportunity to assess population changes over extensive temporal and spatial scales following apex predator loss further demonstrated their role in structuring ecosystems and of productivity in determining the strength of top–down control.

Cascadas Tróficas Después de la Declinación Inducida por Enfermedad de un Depredador Apical, el Demonio de Tasmania

Resumen

A medida que desaparecen depredadores apicales globalmente, cada vez hay mayor evidencia de su importancia en el mantenimiento de la integridad y diversidad de los ecosistemas que habitan. El mayor marsupial carnívoro existente, el demonio de Tasmania (Sarcophilus harrisii) esta amenazado de extinción por un cáncer transmisible, la enfermedad de tumor facial (ETF). La enfermedad, observada por primera vez en 1996 ha conducido a declinaciones poblacionales aparentes que superan el 95% en algunas áreas y se ha extendido a más de 80% de su área de distribución. Analizamos datos de largo plazo, y de toda Tasmania, derivados de muestreos con lámpara para evaluar los efectos de la declinación de demonios inducida por ETF sobre poblaciones de otros mamíferos y para examinar la robustez relativa del control arriba–abajo y abajo–arriba de mesodepredadores en 2 regiones con diferentes condiciones ambientales. La recolección de datos comenzó >10 años antes de que se observará ETF por primera vez. Un decremento en las poblaciones de demonios fue inmediato después del arribo de ETF en las regiones infestadas, y no hay indicios de la recuperación de la población. Los gatos ferales (Felis catus) incrementaron en áreas donde la enfermedad permaneció por más tiempo, y la ocurrencia de gatos ferales estuvo significativa y negativamente asociada con los demonios. El mesodepredador más pequeño, Dasyurus viverrinus,declinó rápidamente después del arribo de ETF. Este resultado sugiere que la especie fue protegida indirectamente por demonios mediante la supresión de depredadores mayores. La deficiencia de precipitación también fue un predictor significativo de su declinación. Las variables ambientales determinaron la importancia relativa del control arriba–abajo en la regulación de poblaciones de mesodepredadores. En paisajes con baja precipitación y proporciones relativamente altas de agricultura y asentamientos humanos, los actoress arriba–abajo fueron amortiguadas y los factores abajo–arriba tuvieron el mayor efecto sobre los mesodepredadores. Para especies herbívoras presa, hubo evidencia de diferencias poblacionales después del arribo de ETF, pero factores ambientales no detectados tuvieron efectos mayores. La oportunidad única de evaluar cambios poblacionales en escalas temporales y espaciales extensivas después de la pérdida de depredadores ápice demostró su papel en la estructuración de ecosistemas y de la productividad en la determinación de la robustez del control arriba–abajo.

Get access to the full text of this article

Ancillary