Revisiting reproduction and population structure and dynamics of Procambarus clarkii eight years after its introduction into Lake Trasimeno (Central Italy)

Réexamen de la reproduction, de la structure de population et de la dynamique de Procambarus clarkii huit ans après son introduction dans le lac Trasimène (Italie centrale)

⁽¹⁾ Department of Cellular and Environmental Biology, University of Perugia, via Elce di Sotto, snc – 06123, Perugia, Italy
⁽²⁾ Department of Science, University of «Roma Tre», v.le G. Marconi 446, 00146 Roma

^⋆ Corresponding author: massimiliano.scalici@uniroma3.it

Received: 27 November 2012
Revised: 8 April 2013
Accepted: 9 April 2013

Abstract

Understanding population dynamics and regulation is fundamental for predicting establishment and spread of invasive alien species. In addition, the population biology of invasive alien species offers an opportunity to study basic ecological processes. In this context, we investigated reproductive and growth plasticity in the invasive crayfish Procambarus clarkii in Lake Trasimeno (central Italy). In total, 3153 crayfish were collected monthly from June 2007 to July 2009. The molt status was assessed by evaluating the exoskeleton hardness. To assess the reproductive cycle, the gonado-somatic and wet hepato-somatic indices were calculated for females. The reproductive status of males was appraised as well. We estimated growth and longevity using the von Bertalanffy growth function, and calculated the total, natural and fishing mortality indices. We then compared our present data with those obtained from the same population eight years before. Our results indicate some changes in population dynamics and in both molting and reproductive periods since the initial invasion of the shallow lake investigated. Long-term differences in the life history of the Trasimeno population may be the result of selective pressures different from those of the native range, but may also result from colonization events and human interference caused by professional fishing activities.

Résumé

Comprendre la dynamique de population et sa régulation est essentielle pour prévoir l’établissement et la propagation des espèces exotiques envahissantes. En outre, la biologie des populations d’espèces exotiques envahissantes offre l’occasion d’étudier des processus écologiques de base. Dans ce contexte, nous avons étudié la plasticité de la reproduction et de la croissance de l’écrevisse Procambarus clarkii invasive dans le lac Trasimène (Italie centrale). Au total, 3153 écrevisses ont été recueillies chaque mois de juin 2007 à juillet 2009. L’état de la mue a été estimé en évaluant la dureté de l’exosquelette. Pour évaluer le cycle de reproduction, les rapports gonado-somatique et hépato-somatique (poids frais) ont été calculés pour les femelles. Le statut reproducteur des mâles a été évalué de même. Nous avons estimé la croissance et la longévité en utilisant la fonction de croissance de von Bertalanffy, et calculé les indices de mortalité totale, naturelle et par pêche. Nous avons ensuite comparé nos données actuelles à celles obtenues à partir de la même population huit ans auparavant. Nos résultats indiquent des changements dans la dynamique des populations et dans les deux périodes de mue et de reproduction depuis l’invasion initiale de ce lac peu profond. Les différences à long terme dans le cycle de vie de la population du Trasimène peuvent être le résultat de pressions sélectives différentes de celles de l’aire de répartition naturelle, mais peuvent aussi résulter d’événements de colonisation et de l’interférence humaine causée par les activités de pêche professionnelle.