Does relative abundance modify multiple predator effects?

Ecologists have long known that multiple predator species can interact with each other and thereby either strengthen or weaken overall prey regulation. With few exceptions, our understanding of such ‘multiple predator effects’ (MPEs) is based on experimental combinations of predators at a single relative density (usually 1:1). Because MPEs depend on interspecific interactions between predators, we hypothesized they would vary, potentially non-linearly, with predator species relative abundance. We tested this hypothesis in a southeastern US salt marsh by manipulating two species of predatory crab to generate a continuous relative abundance gradient. After four months, we evaluated the density of two shared prey species (snails and fiddler crabs) across this gradient, before explicitly testing for: (1) the presence of overall MPEs on the densities of these prey; (2) whether (and how) potential MPEs varied as a function of relative abundance; and (3) how indicators of predator–predator interactions (survivorship and limbs lost in contests) were affected by relative abundance. The final density of both prey species varied with relative abundance, but the sign of these effects switched depending on prey identity. The results failed to support an overall MPE on snail density, but final fiddler crab density was higher than expected (i.e., risk reduction, or an overall negative MPE on fiddler crab suppression). Counter to our prediction, this MPE did not vary as a function of relative abundance. Predator survivorship and limb loss indicated asymmetrical negative interactions that strongly impacted the predator species most effective at suppressing fiddler crabs, suggesting an explanation for the negative MPE observed for this prey species. Our findings suggest that MPEs are not always sensitive to species relative abundance, but given that shifts in predator relative abundance are frequently observed in nature, future studies should incorporate this aspect of biodiversity change into their designs wherever possible.

ZusammenfassungIn der Ökologie ist seit langem bekannt, dass mehrere Räuberarten miteinander interagieren und dadurch die Regulation der Beute stärken oder schwächen können. Mit wenigen Ausnahmen basiert unser Verständnis solcher “Mehr-Prädatoren-Effekte” (MPE) auf experimentellen Kombinationen der Räuber bei gleichen Abundanzen (gewöhnlich im Verhältnis 1:1). Da die MPE von interspezifischen Interaktionen zwischen den Räubern abhängen, nahmen wir an, dass sie - vermutlich nicht-linear - mit der relativen Abundanz der Räuberarten variieren würden. Wir testeten diese Hypothese in einer Salzwiese im Südosten der USA, indem wir die Abundanz von zwei räuberischen Krabbenarten so variierten, dass ein kontinuierlicher Gradient relativer Abundanz entstand. Nach vier Monaten bestimmten wir die Abundanz von zwei gemeinsamen Beutearten (Schnecken und Winkerkrabben) entlang dieses Gradienten und prüften (1) das Auftreten von MPE auf die Dichte dieser Beutetiere, (2) ob und wie potentielle MPE mit der relativen Abundanz der Räuber variierten und (3) wie die Überlebensraten und Verluste von Extremitäten als Indikatoren von Räuber-Räuber-Interaktionen durch die relative Abundanz beeinflusst wurden. Die Dichte beider Beutearten zu Versuchsende variierte mit der relativen Abundanz, aber das Vorzeichen des Effekts wechselte mit der Beuteart. Die Ergebnisse konnten keinen allgemeinen MPE auf die Schneckendichte untermauern, aber die Enddichte der Winkerkrabben war höher als erwartet (d.h. Risikominderung oder ein genereller negativer MPE auf die Kontrolle der Winkerkrabben). Im Gegensatz zu unserer Vorhersage variierte dieser MPE nicht mit der relativen Abundanz der Räuber. Die Überlebensraten der Räuber und ihre Gliedmaßenverluste zeigten asymmetrische negative Interaktionen an, die stark die Räuberart beeinträchtigten, die besonders effektiv bei der Kontrolle der Winkerkrabben war, was eine Erklärung für den negativen MPE auf diese Beuteart nahelegt. Unsere Befunde legen nahe, dass die MPE nicht immer auf die relativen Abundanzen reagieren, aber da Änderungen der relativen Abundanzen von Räubern in der Natur häufig beobachtet werden, sollten zukünftige Studien den Aspekt der variablen Räuberdiversität in ihre Untersuchungsansätze einbeziehen, wo immer das möglich ist.