Published May 26, 2015 | Version v1
Publication Open

Olive Fruit Fly (Bactrocera oleae) Population Dynamics in the Eastern Mediterranean: Influence of Exogenous Uncertainty on a Monophagous Frugivorous Insect

  • 1. Unidad Ejecutora Lillo
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Fundación Miguel Lillo
  • 4. Agricultural Research Organization
  • 5. Bar-Ilan University
  • 6. University of Thessaly

Description

Despite of the economic importance of the olive fly (Bactrocera oleae) and the large amount of biological and ecological studies on the insect, the factors driving its population dynamics (i.e., population persistence and regulation) had not been analytically investigated until the present study. Specifically, our study investigated the autoregressive process of the olive fly populations, and the joint role of intrinsic and extrinsic factors molding the population dynamics of the insect. Accounting for endogenous dynamics and the influences of exogenous factors such as olive grove temperature, the North Atlantic Oscillation and the presence of potential host fruit, we modeled olive fly populations in five locations in the Eastern Mediterranean region. Our models indicate that the rate of population change is mainly shaped by first and higher order non-monotonic, endogenous dynamics (i.e., density-dependent population feedback). The olive grove temperature was the main exogenous driver, while the North Atlantic Oscillation and fruit availability acted as significant exogenous factors in one of the five populations. Seasonal influences were also relevant for three of the populations. In spite of exogenous effects, the rate of population change was fairly stable along time. We propose that a special reproductive mechanism, such as reproductive quiescence, allows populations of monophagous fruit flies such as the olive fly to remain stable. Further, we discuss how weather factors could impinge constraints on the population dynamics at the local level. Particularly, local temperature dynamics could provide forecasting cues for management guidelines. Jointly, our results advocate for establishing monitoring programs and for a major focus of research on the relationship between life history traits and populations dynamics.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

على الرغم من الأهمية الاقتصادية لذبابة الزيتون (Bactrocera oleae) والكمية الكبيرة من الدراسات البيولوجية والبيئية على الحشرة، فإن العوامل التي تحرك ديناميكياتها السكانية (أي استمرار السكان وتنظيمهم) لم يتم التحقيق فيها تحليليًا حتى هذه الدراسة. على وجه التحديد، بحثت دراستنا في عملية الانحدار الذاتي لمجموعات ذبابة الزيتون، والدور المشترك للعوامل الداخلية والخارجية التي تشكل الديناميكيات السكانية للحشرة. مع الأخذ في الاعتبار الديناميكيات الداخلية وتأثيرات العوامل الخارجية مثل درجة حرارة بستان الزيتون وتذبذب شمال المحيط الأطلسي ووجود فاكهة مضيفة محتملة، قمنا بنمذجة مجموعات ذبابة الزيتون في خمسة مواقع في منطقة شرق البحر الأبيض المتوسط. تشير نماذجنا إلى أن معدل التغير السكاني يتشكل بشكل أساسي من خلال الديناميكيات الداخلية غير الرتيبة من الدرجة الأولى والعليا (أي التغذية الراجعة السكانية المعتمدة على الكثافة). كانت درجة حرارة بستان الزيتون هي المحرك الخارجي الرئيسي، في حين أن التذبذب في شمال المحيط الأطلسي وتوافر الفاكهة كانا بمثابة عوامل خارجية مهمة في واحدة من المجموعات السكانية الخمس. كانت التأثيرات الموسمية ذات صلة أيضًا بثلاثة من السكان. على الرغم من التأثيرات الخارجية، كان معدل التغير السكاني مستقرًا إلى حد ما بمرور الوقت. نقترح أن تسمح آلية تكاثر خاصة، مثل الهدوء التكاثري، لسكان ذباب الفاكهة أحادي الطعم مثل ذبابة الزيتون بالبقاء مستقرين. علاوة على ذلك، نناقش كيف يمكن لعوامل الطقس أن تؤثر على القيود المفروضة على الديناميكيات السكانية على المستوى المحلي. على وجه الخصوص، يمكن أن توفر ديناميكيات درجة الحرارة المحلية إشارات تنبؤية لإرشادات الإدارة. بشكل مشترك، تدعو نتائجنا إلى إنشاء برامج مراقبة وتركيز رئيسي للبحث على العلاقة بين سمات تاريخ الحياة وديناميكيات السكان.

Translated Description (French)

Malgré l'importance économique de la mouche des oliviers (Bactrocera oleae) et la grande quantité d'études biologiques et écologiques sur l'insecte, les facteurs qui déterminent la dynamique de sa population (c.-à-d. la persistance et la régulation de la population) n'avaient pas été analysés jusqu'à la présente étude. Plus précisément, notre étude a étudié le processus autorégressif des populations de mouches des oliviers et le rôle conjoint des facteurs intrinsèques et extrinsèques qui façonnent la dynamique des populations de l'insecte. En tenant compte de la dynamique endogène et des influences de facteurs exogènes tels que la température des oliveraies, l'oscillation nord-atlantique et la présence de fruits hôtes potentiels, nous avons modélisé les populations de mouches des oliviers dans cinq endroits de la région de la Méditerranée orientale. Nos modèles indiquent que le taux de changement de la population est principalement façonné par la dynamique endogène non monotone de premier ordre et d'ordre supérieur (c.-à-d. la rétroaction de la population dépendante de la densité). La température de l'oliveraie a été le principal facteur exogène, tandis que l'oscillation nord-atlantique et la disponibilité des fruits ont joué un rôle important en tant que facteurs exogènes dans l'une des cinq populations. Les influences saisonnières étaient également pertinentes pour trois des populations. Malgré les effets exogènes, le taux de variation de la population a été assez stable dans le temps. Nous proposons qu'un mécanisme de reproduction spécial, tel que la quiescence reproductive, permette aux populations de mouches à fruits monophages telles que la mouche des olives de rester stables. En outre, nous discutons de la façon dont les facteurs météorologiques pourraient influencer les contraintes sur la dynamique des populations au niveau local. En particulier, la dynamique locale des températures pourrait fournir des indices de prévision pour les directives de gestion. Ensemble, nos résultats plaident pour la mise en place de programmes de suivi et pour un axe majeur de recherche sur la relation entre les traits du cycle vital et la dynamique des populations.

Translated Description (Spanish)

A pesar de la importancia económica de la mosca del olivo (Bactrocera oleae) y la gran cantidad de estudios biológicos y ecológicos sobre el insecto, los factores que impulsan su dinámica poblacional (es decir, la persistencia y regulación de la población) no se habían investigado analíticamente hasta el presente estudio. Específicamente, nuestro estudio investigó el proceso autorregresivo de las poblaciones de mosca del olivo y el papel conjunto de factores intrínsecos y extrínsecos que moldean la dinámica poblacional del insecto. Teniendo en cuenta la dinámica endógena y las influencias de factores exógenos como la temperatura del olivar, la oscilación del Atlántico Norte y la presencia de posibles frutos huéspedes, modelamos las poblaciones de moscas del olivo en cinco ubicaciones de la región del Mediterráneo oriental. Nuestros modelos indican que la tasa de cambio de la población está determinada principalmente por dinámicas endógenas no monótonas de primer orden y de orden superior (es decir, retroalimentación de la población dependiente de la densidad). La temperatura del olivar fue el principal impulsor exógeno, mientras que la Oscilación del Atlántico Norte y la disponibilidad de frutos actuaron como factores exógenos significativos en una de las cinco poblaciones. Las influencias estacionales también fueron relevantes para tres de las poblaciones. A pesar de los efectos exógenos, la tasa de cambio poblacional se mantuvo bastante estable a lo largo del tiempo. Proponemos que un mecanismo reproductivo especial, como la quiescencia reproductiva, permite que las poblaciones de moscas de la fruta monófagas como la mosca del olivo se mantengan estables. Además, discutimos cómo los factores climáticos podrían afectar las restricciones en la dinámica de la población a nivel local. En particular, la dinámica de la temperatura local podría proporcionar señales de pronóstico para las pautas de gestión. Conjuntamente, nuestros resultados abogan por establecer programas de monitoreo y por un enfoque importante de investigación sobre la relación entre los rasgos de la historia de vida y la dinámica de las poblaciones.

Files

journal.pone.0127798&type=printable.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5b86d6af049262973a770246c1881d3f
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ذبابة فاكهة الزيتون (Bactrocera oleae) الديناميات السكانية في شرق البحر الأبيض المتوسط: تأثير عدم اليقين الخارجي على حشرة آكلة للحوم أحادية
Translated title (French)
Dynamique des populations de mouches des fruits de l'olivier (Bactrocera oleae) en Méditerranée orientale : Influence de l'incertitude exogène sur un insecte fructifère monophage
Translated title (Spanish)
Dinámica poblacional de la mosca del olivo (Bactrocera oleae) en el Mediterráneo oriental: influencia de la incertidumbre exógena en un insecto monófago frugívoro

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1526889365
DOI
10.1371/journal.pone.0127798

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1513618424
  • https://openalex.org/W1601567256
  • https://openalex.org/W1876945684
  • https://openalex.org/W1967889811
  • https://openalex.org/W1971230166
  • https://openalex.org/W1990411814
  • https://openalex.org/W2006925375
  • https://openalex.org/W2012206380
  • https://openalex.org/W2012416258
  • https://openalex.org/W2018870579
  • https://openalex.org/W2021133392
  • https://openalex.org/W2021179419
  • https://openalex.org/W2029779684
  • https://openalex.org/W2040197835
  • https://openalex.org/W2041151380
  • https://openalex.org/W2041916108
  • https://openalex.org/W2045351155
  • https://openalex.org/W2045841306
  • https://openalex.org/W2054011086
  • https://openalex.org/W2059120055
  • https://openalex.org/W2061250208
  • https://openalex.org/W2061677401
  • https://openalex.org/W2074051766
  • https://openalex.org/W2079554511
  • https://openalex.org/W2080167674
  • https://openalex.org/W2083164314
  • https://openalex.org/W2095743793
  • https://openalex.org/W2104853310
  • https://openalex.org/W2105065325
  • https://openalex.org/W2106964024
  • https://openalex.org/W2113485571
  • https://openalex.org/W2115857362
  • https://openalex.org/W2122560025
  • https://openalex.org/W2126380910
  • https://openalex.org/W2131477567
  • https://openalex.org/W2139494946
  • https://openalex.org/W2144539405
  • https://openalex.org/W2156656277
  • https://openalex.org/W2157097289
  • https://openalex.org/W2160444010
  • https://openalex.org/W2162335786
  • https://openalex.org/W2176864716
  • https://openalex.org/W2317043661
  • https://openalex.org/W4206439534