Chemical alarm signalling in aquatic predator-prey systems: A review and prospectus

Abstract

The importance of chemical cues in predator-prey interactions has recently received increasing attention from ecologists. The sources of chemicals to which prey species respond often originate as cues released by the predator (reviewed by Kats and Dill, this issue). Alternatively, cues may be released by other prey animals when they detect or are attacked by a predator. Such cues, known as chemical alarm signals, are particularly common in aquatic systems. These signals provide the basis of our current review. Short-term behavioural responses of prey animals to alarm signals have received the most attention. Behavioural responses of prey resemble those exhibited to known predators, and are therefore likely to make receivers less vulnerable to predation. More recently, studies have shown that benefits to alarm signal receivers extend beyond the immediate behavioural response of nearby conspecifics over a few minutes. For example, alarm signals are important in mediating the learning of unknown predators and dangerous habitats. Furthermore, alarm signals have been implicated in induced morphological defences, and defences that involve shifts in life history characteristics. In some systems, predators may have ways to counteract alarm signals used by their prey. We suggest that researchers must consider alarm signalling and associated learning phenomena when formulating hypotheses and designing future experiments.

Résumé:

Les indices chimiques émis lors d’interactions prédateur-proie suscitent de plus en plus l’intérêt des écologistes. Les indices chimiques auxquels les proies répondent proviennent souvent des prédateurs (voir Kats et Dill dans le présent numéro). Les indices peuvent aussi être émis par les proies qui ont détecté la présence d’un prédateur ou qui sont attaquées par ce dernier. De tels signaux d’alarme chimiques sont particulièrement communs dans les écosystèmes aquatiques. La littérature traitant de ces signaux est passée en revue dans cet article. Ce sont les réponses comportementales à court terme des proies qui ont reçu le plus d’attention de la part des chercheurs. Les réponses des proies aux signaux d’alarme ressemblent à celles exprimées par les individus en présence même des prédateurs. Les signaux d’alarme rendent probablement les proies moins susceptibles à la prédation. Plus récemment, des études ont montré que les bénéfices associés à la réception des signaux d’alarme s’étendent au-delà de la réponse comportementale immédiate (quelques minutes). Par exemple, les signaux d’alarme sont importants pour détecter la présence de prédateurs inconnus ou lorsque les proies se déplacent dans des habitats dangereux. De plus, les signaux d’alarme sont impliqués dans les défenses morphologiques induites et celles qui comprennent une modification des caractéristiques naturelles des individus. Par contre, dans quelques écosystèmes, les prédateurs peuvent contrecarrer les signaux d’alarme utilisés par les proies. Nous suggérons aux chercheurs de considérer l’émission de signaux d’alarme et leurs conséquences comportementales lors de la formulation d’hypothèses de recherche et la planification de protocoles expérimentaux.

Key Words:

• Alarm
• Distress
• Disturbance
• Schreckstoff
• Pheromones
• Predator-prey

Mots-clés::

• Alarme
• Détresse
• Perturbation
• Schreckstoff
• Phéromones
• Prédateur-proie