Sex-biased dispersal in a metapopulation of the Scarce Large Blue butterfly Phengaris teleius

STRESZCZENIEPoznanie mechanizmów dyspersji daje pogląd na funkcjonowanie gatunków żyjących w pofragmentowanym krajobrazie. Różne modele teoretyczne przewidują różnice w dyspersji pomiędzy samcami i samicami, co zostało również dowiedzione w badaniach empirycznych. Dodatkowo, samce i samice mogą zmieniać decyzję o emigracji z płatu siedliska wraz z postępem sezonu, co nie było jednak uwzględniane w dotychczasowych badaniach dyspersji na motylach. Celem pracy było zbadanie różnic w dyspersji samic i samców motyla modraszka telejusa (Phengaris teleius) w pierwszej i drugiej części sezonu występowania imago tego gatunku. Wybrany motyl odznacza się wyraźnym dymorfizmem płciowym, tworzy małe i izolowane populacje. Gatunek chroniony na mocy Dyrektywy Siedliskowej UE i prawa krajowego. Badania terenowe przeprowadzono na terenie Dębnicko-Tynieckiego Obszaru Łąkowego (PLH120065) w dniach od 10 lipca do 10 sierpnia 2012, wykorzystując metodę odłowów-znakowania-ponownych odłowów (MRR z ang. mark- release -recapture). Próbą objęto 20 płatów siedliska, różniących się pod względem powierzchni i izolacji. Analiza danych polegała na oszacowaniu parametrów dyspersji dla samców i samic w pierwszej i drugiej części sezonu, dzięki wykorzystaniu modelu Virtual Migration (VM, Virtual Migration model) i programu VM2.Tempo emigracji samców okazało się istotnie wyższe w pierwszej części sezonu na mniejszych płatach, podczas gdy samice posiadały istotnie statystycznie większe tempo emigracji w drugiej części sezonu niezależnie od wielkości płatu.W pierwszej części sezonu z powodu zjawiska protandrii, samice występują nielicznie a w populacji dominują samce. Poszukiwanie przez nich partnerek prowadzi do wyższego prawdopodobieństwa ich emigracji. Samice wraz z postępem trwania sezonu są bardziej skłonne do podejmowania decyzji o emigracji z macierzystego płatu, co może świadczyć o unikaniu wewnątrz gatunkowej konkurencji. Ze wzrostem liczebności samic tego samego gatunku samice są skłonniejsze do dyspersji w celu złożenia jaj w innym płacie. Uzyskane wyniki dają interesujące perspektywy w badaniach wielu gatunków żyjących w pofragmentowanych krajobrazach. Różnice w optymalnych strategiach rozrodczych pomiędzy samcami i samicami mogą tłumaczyć różnice w ich skłonności do emigracji z macierzystego płatu siedliska w poszczególnych częściach sezonu, co niesie za sobą ważne konsekwencje dla dynamiki metapopulacji.

ABSTRACTUnderstanding the mechanisms of dispersal gives an overview of the functioning of species living in fragmented landscapes. Dispersal may be sex-biased as predicted by several theoretical models and confirmed empirically. In addition, males and females can change decision to emigrate from natal patch with the progress of the season, which was not considered in previous studies of butterfly dispersal.The aim of this study was to examine differences in male and female dispersal in the Scarce Large Blue butterfly (Phengaris teleius) between the first and second half of the season of imago occurrence. The investigated butterfly has a distinct sexual dimorphism, and occurs in small and isolated populations. The species is protected by the EU Habitat Directive and the national legislation.Field studies were conducted at the Dębnicko-Tyniecki Obszar Łąkowy site (PLH120065) in the period from 10 July to 10 August 2012, using mark-release-recapture (MRR) method. An survey comprised 20 habitat patches, varrying in area and isolation. Data analysis involved the estimation of dispersion parameters for males and females in the first and second half of the season, using the Virtual Migration Model and the program VM2. The emigration rate of males was substantially higher in the first half of the season at smaller patches, while females had significantly higher rate of emigration in the second half of the season, regardless of the size of patch.In the first part of the season because of the phenomenon of protandry, females are scarce, and males dominate in population. Male searching for sexual partners thus leads to their higher probability of emigration. Females with the progress of the season get more likely to emigrate from the natal patch, due to avoidance of intra-species competition. With the increasing number of conspecific females, females are more prone to the dispersal in order to lay egg in another patch.The results give an interesting perspective in the studies of many species living in fragmented landscapes. Differences in optimal reproductive strategies between males and females may explain sex-biased dispersal in different parts of the season, which carries important implications for metapopulation dynamics.