Phenological synchrony between a plant and a specialised herbivore

Global anthropogenic climate change is altering the phenology of many species, with implications for interacting species. If species use different cues or respond at different rates, this could result in asynchrony between hosts and herbivores. The larval stage of the endemic critically endangered Sinai Baton Blue butterfly (Pseudophilotes sinaicus) feeds exclusively on the buds and flowers of an endangered near-endemic plant, the Sinai Thyme (Thymus decussatus), with a narrow window in time when both larvae and flowers are present. We test for synchrony in time and space between the flowering phenology of the host plant and the associated timings and abundances of the Sinai Baton Blue. Together with significant spatial variation amongst patches, there were large inter-annual variations in flowering period, up to two weeks between years, indicating phenotypic plasticity in response to abiotic conditions. The butterfly flight period was approximately synchronised to the flowering of its host plant, but there was no evidence of any detailed spatial or temporal correlations in phenology. The dramatic annual population changes, possibly cycles, in the butterfly, may partly be driven by differences in the responses between plant and herbivore to climate that cause varying degrees of synchrony between years.

ZusammenfassungDer globale anthropogene Klimawandel verändert die Phänologie vieler Arten, was Auswirkungen auf interagierende Arten hat. Wenn Arten unterschiedliche Signale nutzen oder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit reagieren, kann dies zu Asynchronität zwischen Wirten und Herbivoren führen. Die Larven des endemischen, vom Aussterben bedrohten Sinai-Bläulings (Pseudophilotes sinaicus) fressen ausschließlich an den Knospen und Blüten einer gefährdeten, fast endemischen Pflanzenart, des Sinai-Thymians (Thymus decussatus), wobei es ein enges Zeitfenster gibt, während dessen sowohl Larven als auch Blüten vorhanden sind. Wir prüften die Synchronität in Raum und Zeit zwischen der Blühphänologie der Wirtspflanze und dem zugehörigen zeitlichen Auftreten und der Abundanz des Sinai-Bläulings. Zusammen mit signifikanter räumlicher Variation unter den patches gab es große Schwankungen zwischen den Jahren bei der Blühperiode (bis zu zwei Wochen), was auf phänotypische Plastizität in der Reaktion auf abiotische Bedingungen hinweist. Die Flugperiode des Bläulings war ungefähr mit der Blüte der Wirtspflanze synchronisiert, aber es gab keinen Beleg für eine detaillierte räumliche oder zeitliche Korrelation bei der Phänologie. Die dramatischen jährlichen Populationsschwankungen, möglicherweise Populationszyklen, des Bläulings könnten zum Teil durch Unterschiede zwischen Pflanze und Herbivor hinsichtlich ihrer Reaktion auf das Klima bestimmt werden, wodurch sich unterschiedliche Grade der Synchronität in einzelnen Jahren ergeben.