Beyond predator satiation: masting but also the effects of rainfall stochasticity on weevils drive acorn predation

Abstract

Escapar de la depredación de semillas es una hipótesis clásica de "economía de escala" (hipótesis de saciedad del depredador, Psh) para explicar la selección para la producción sincrónica de cultivos masivos y sin semillas (masting) en plantas. El Psh postula que la saciedad del depredador ocurre a través de una combinación de (1) "saciedad funcional", ya que no todas las semillas se pueden consumir durante un cultivo masivo, y (2) la "saciedad numérica", ya que las poblaciones de depredadores colapsan durante los años de cosecha deficientes. Muchos estudios abogan por la Psh, pero pocos han investigado la importancia de la combinación en comparación con otros factores para el control de la extensión de la depredación. A saber, las señales ambientales que provocan la fusión también podrían determinar el éxito de los depredadores y, en última instancia, influir directa e independientemente en la intensidad de la depredación de las semillas. Exploramos esta pregunta en los robles mediterráneos, ya que exhiben un fuerte comportamiento de mástil; las bellotas son pesadamente depredadas por gorgojos; y la estocasticidad de las precipitaciones impulsa la fusión y la aparición de gorgojos adultos del suelo. Los resultados de dos estudios a medio plazo (4 y 11 años) mostraron que la producción de bellotas y la depredación fueron altamente variables a lo largo de los años, mientras que la abundancia de gorgojos adultos se relacionó positivamente con las precipitaciones de otoño y con el número de bellotas infestadas en los años anteriores. En última instancia, la depredación de la bellota se vio influida negativamente por la fluctuación interanual de la producción de semillas (masting), pero, principalmente y de manera positiva, provocada por las precipitaciones de otoño y el tamaño de los cultivos de bellotas (solo en un sitio). Nuestros resultados resaltan la relevancia del mastique para reducir la depredación de semillas. Sin embargo, las evidencias de que la estocasticidad de la lluvia determina directamente el éxito de los gorgojos, e influye de forma independiente en la extensión de la depredación de las semillas, indican que las señales ambientales que provocan la fusión también pueden afinar el resultado de este comportamiento reproductivo. Además, las diferencias locales sugieren que la relevancia de la fusión puede cambiar con las características del árbol (producción de semillas baja contra alta) y la estructura del paisaje (bosques aislados frente a densos). También discutimos cuáles pueden ser los efectos del aumento de la sequía en las áreas mediterráneas para esta interacción antagónica, provocada por la lluvia.

Escaping seed predation is a classic “economy of scale” hypotheses (predator satiation hypothesis, Psh) to explain the selection for the synchronous production of massive and nil seed crops (masting) in plants. The Psh postulates that predator satiation occurs through a combination of (1) “functional satiation,” as not all seeds can be consumed during a massive crop, and (2) “numerical satiation,” as predator populations collapse during poor crop years. Many studies advocate for the Psh, but few have investigated the importance of masting compared to other factors for the control of predation extent. Namely, environmental cues prompting masting could also determine predator's success and, ultimately, influence directly and independently seed predation intensity. We explored this question in Mediterranean oaks, as they exhibit strong masting behavior; acorns are heavily predated upon by weevils; and rainfall stochasticity drives masting and the emergence of adult weevils from the soil. Results of two mid‐term studies (4 and 11 yr) showed that acorn production and predation were highly variable across years, while the abundance of adult weevils was positively related to autumn rainfall and to the number of infested acorns the previous years. Ultimately, acorn predation was negatively influenced by inter‐annual fluctuation of seed production (masting) yet, mainly and positively, prompted by autumn rainfall and acorn crop size (only in one site). Our results highlight the relevance of masting to reduce seed predation. Yet evidences that rainfall stochasticity directly determines the success of weevils, and it independently influences seed predation extent, indicate that environmental cues prompting masting may also fine‐tune the output of this reproductive behavior. Additionally, local differences suggest that the relevance of masting may change with tree characteristics (low vs. high seed production) and landscape structure (isolated vs. dense forests). We also discuss what can be the effects of increasing drought in Mediterranean areas for this antagonistic interaction, triggered by rainfall.