MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798291559338
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32238809
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a574.5
■1001  ▼aShiratsuru,  Shotaro.
■24510▼aUnderstanding  the  Mechanism  and  Consequences  of  Predator-Prey  Interactions:  The  Traits  of  Prey  and  Predators  Interact  With  Winter  Conditions  to  Mediate  the  Food-Safety  Trade-Off
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a237  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Pauli,  Jonathan  N.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2025.
■520    ▼aDirect  and  indirect  species  interactions  govern  the  dynamics  of  ecological  communities.  Under  rapidly  changing  environmental  conditions,  it  has  become  increasingly  important  to  understand  how  species  interactions  shape  community  composition  and  dynamics.  Predator-prey  interactions  are  one  of  the  most  intensively  studied  species  interactions.  A  growing  body  of  research  has  examined  the  indirect  effects  of  predators  on  their  prey  through  predation  risk,  which  cascade  down  to  other  species  and  ultimately  govern  the  formation  and  operation  of  the  community.  The  primary  pathway  of  these  predators'  risk  effects  is  antipredator  behaviors  prey  exhibit,  and  my  dissertation  (Chapter  1-3)  aims  to  advance  our  understanding  of  the  mechanisms  whereby  the  characteristics  of  predators  and  prey  as  well  as  environmental  conditions  mediate  antipredator  behaviors.  Additionally,  I  investigated  (Chapter  4)  how  species  interactions  vary  through  time  and  thereby  drive  stability  and  resultant  state  dynamics  of  a  predator-prey  community.Chapter  1  (Shiratsuru  and  Pauli  2024;  Journal  of  Animal  Ecology)  examined  how  prey  fine-tune  their  antipredator  behaviors  to  deal  with  diverse  types  of  predation  risk  in  a  constantly  changing  environment  while  still  trying  to  meet  their  energetic  requirements.  We  monitored  two  different  behavioral  metrics  (foraging  time  and  vigilance)  of  snowshoe  hares  Lepus  americanus  at  fine  temporal  scales  by  using  accelerometers  and  trail  cameras  in  central  Wisconsin,  USA,  in  winter,  while  manipulating  chronic  predation  risk  by  a  predator-attraction  experiment.  We  found  that  hares  constantly  altered  their  behaviors  in  response  to  temporal  variation  in  predation  risk,  and  this  response  was  driven  by  a  complex  interplay  among  multiple  types  of  risk  including  environmental  risk  factors,  chronic  risk,  diel  activity  patterns  of  predators,  and  species-specific  risk.  Additionally,  hares  generally  decreased  antipredator  efforts  from  early  to  late  winter.  This  work  highlights  the  importance  of  changing  winter  conditions  as  well  as  temporal  variation  in  multiple  types  of  risk  in  understanding  antipredator  responses  and  the  context  dependence  of  risk  effects. Chapter  2  (Shiratsuru  et  al.  2025;  in  review  at  Oecologia)  investigated  if  relative  importance  of  energy  acquisition  and  risk  avoidance  in  determining  daily  activity  in  winter  differed  between  snowshoe  hares  and  North  American  porcupines  Erethizon  dorsatum  in  Central  Wisconsin,  USA,  characterized  by  different  antipredator  strategies  and  physiological  constraints.  We  constructed  an  energetics-based  model  to  predict  daily  activity  time  of  both  species  based  on  temperature  and  corresponding  thermoregulatory  costs,  and  then  examined  what  factors  drove  deviations  of  observed  activity  time  from  model  predictions  for  each  species,  accounting  for  individual  variation.  We  found  that  both  species  failed  to  maintain  energy  balance  when  temperatures  were  below  their  thermoneutral  zones.  However,  the  deviation  of  observed  activity  time  from  maintenance  of  energy  balance  was  driven  by  different  mechanisms  for  the  two  species  within  their  thermoneutral  zones.  The  activity  of  hares  was  strongly  affected  by  environmental  risk  factors,  whereas  the  activity  of  porcupines  was  independent  of  those  risk  factors.  Moreover,  porcupines  exhibited  substantially  larger  individual  variation  in  activity  deviations  from  energy  balance  compared  to  hares.  These  results  illustrate  that  the  traits  of  prey,  such  as  antipredator  strategies  and  physiological  constraints,  can  mediate  the  energy-safety  trade-off  in  their  activity.Chapter  3  (Shiratsuru  et  al.  2025;  submitted  to  Ecology)  explored  how  the  species  composition  and  traits  of  predators  mediate  spatiotemporal  risk  avoidance  of  prey  by  examining  geographic  variation  in  multiple  axes  of  prey  behaviors.  We  compared  diel  activity  patterns,  space  use,  and  movement  of  snowshoe  hares  in  relation  to  risk  avoidance  among  three  different  sites  in  northern  North  America  (Wisconsin  and  Isle  Royale  National  Park,  USA,  and  Yukon, Canada),  which  differed  in  the  predator  guild,  while  accounting  for  variable  environmental  conditions.  In  doing  so,  we  leveraged  a  biologging-based  (GPS  and  accelerometers)  dataset  of  hare  behaviors  and  a  camera-based  dataset  of  predator  occurrence  collected  over  multiple  winters.  We  found  that  diel  activity  patterns  of  hares  were  invariant  across  the  sites  despite  the  divergent  diel  activity  patterns  of  predators.  However,  the  patterns  of  spatial  risk  avoidance  and  movement  of  hares  exhibited  moderate  geographic  variation,  which  was  potentially  attributable  to  the  differences  in  the  predator  guild.  Overall,  this  study  highlights  that  prey  behaviors  related  to  spatiotemporal  risk  avoidance  can  exhibit  slight  geographic  variation,  but  certain  behavioral  axes  such  as  diel  activity  patterns  may  be  more  conserved  across  ecosystems  compared  to  others  such  as  spatial  behaviors. Chapter  4  (prepared  for  Proceedings  of  the  National  Academy  of  Sciences)  examined  how  temporal  variation  in  species  interactions  along  with  fluctuating  species  abundances  impacts  community  stability  and  thereby  govern  shifts  in  the  state  of  the  predator-prey  community  of  Isle  Royale.  Using  the  44-year  time  series  of  the  two  predator-prey  pairs  (gray  wolf  Canis  lupus  -  moose  Alces  alces  and  red  fox  Vulpes  vulpes  -  snowshoe  hare),  we  quantified  time-varying  species  interactions  and  stability  as  well  as  equilibrium  density  of  each  species  to  test  how  these  metrics  and  winter  severity  are  related  to  the  dynamics  of  the  community  state.  We  found  that  species  interactions  and  stability  varied  through  time,  dictating  state  shifts  of  the  community.  The  community  underwent  three  discrete  states  featured  by  different  degrees  of  stability  and  different  patterns  of  species  interactions  as  well  as  equilibrium  densities.  Moreover,  the  effect  of  severe  winters  on  state  shifts  was  mitigated  by  stability  induced  by  species  interactions.  This  study  highlights  that  time-varying  species  interactions  and  stability  can  predict  shifts  in  the  community  state  under  changing  biotic  and  abiotic  conditions.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aEcology
■650  4▼aBehavioral  sciences
■650  4▼aWildlife  management
■650  4▼aWildlife  conservation
■653    ▼aEcological  communities
■653    ▼aPredator-prey  interactions
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■690    ▼a0329
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■690    ▼a0286
■690    ▼a0284
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bWildlife  Ecology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-02B.
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359485▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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