密度に依存する寄生虫の寿命と、個体群動態への影響を考慮した寄生虫の平均寿命の推定

Density-dependent lifespan and estimation of life expectancy for a parasitoid with implications for population dynamics.

• James Rudolph Miksanek
• George E Heimpel

抄録

寄生虫の寿命は栄養の有無に影響されるため、栄養資源を宿主に依存している寄生虫の寿命は、宿主の密度に応じて変化すると考えられています。我々は、そのような種の一つである Aphelinus certus-ダイズアブラムシ Aphis glycines に寄生する Aphelinus certus の生存と繁殖を、実験室でのアッセイを用いて宿主密度の範囲で評価した。宿主密度と A. certus の寿命および繁殖力との間には、ロジスティックモデルだけでなく、伝統的な生存率分析によっても支持される正の漸近的関係が見出された。このアッセイから得られた寄生虫は、セタエの損傷と寄生虫の年齢に関連する翅の摩耗指数を開発するためにも使用されました。この指標を用いて、野外で採集した寄生虫の寿命を推定したところ、実験室で飼育した雌の寄生虫の寿命よりも短かった。最後に、宿主密度依存性の寄生虫の寿命を連成方程式行列集団モデルに組み込み、宿主密度依存性の度合いを小さくすることで、より高い平衡宿主密度と平衡の質の変化（例えば、安定限界サイクル）をもたらすことを明らかにしました。これらの結果は、比較的研究されていなかった宿主密度依存性の寄生虫寿命の現象を詳細に示しており、実験室で決定された寄生虫寿命と現場で決定された寄生虫寿命の違いが、個体群動態や昆虫の生物学的制御に重要な意味を持つことを示唆している。

Parasitoid lifespan is influenced by nutrient availability, thus the lifespan of parasitoids that rely on their hosts for nutritional resources (either via host feeding or by consuming honeydew) should vary with host density. We assessed the survival and reproduction of one such species, Aphelinus certus-a parasitoid of the soybean aphid, Aphis glycines-over a range of host densities using a laboratory assay. We found a positive, asymptotic relationship between host density and the lifespan and fecundity of A. certus that was supported by a traditional survivorship analysis as well as a logistic model. Parasitoids from this assay were also used to develop a wing wear index relating setae damage to parasitoid age. This index was used to estimate the life expectancy of field-collected parasitoids, which was shorter than the life expectancy of laboratory-reared female parasitoids. Finally, host-density-dependent parasitoid lifespan was incorporated into a coupled-equations matrix population model that revealed that decreasing the degree of host density dependence leads to higher equilibrium host densities and changes in the quality of equilibrium (e.g. stable limit cycles). These results detail the relatively unstudied phenomenon of host-density-dependent parasitoid lifespan and suggest that differences between laboratory- and field-determined parasitoid life expectancy have important implications for population dynamics and the biological control of insects.