Application of agriculture-developed demographic analysis for the conservation of the Hawaiian alpine wekiu bug.

Insects that should be considered for conservation attention are often overlooked because of a lack of data. The detailed information necessary to assess population growth, decline, and maximum range is particularly difficult to acquire for rare and cryptic species. Many of these difficulties can be overcome with the use of life table analyses and heat energy accumulation models common in agriculture. The wekiu bug (Nysius wekiuicola), endemic to the summit of one volcanic mountain in Hawaii, is a rare insect living in an environmentally sensitive alpine stone desert, where field-based population assessments would be inefficient or potentially detrimental to natural and cultural resources. We conducted laboratory experiments with the insects by manipulating rearing temperatures of laboratory colonies and made detailed observations of habitat conditions to develop life tables representing population growth parameters and environmental models for wekiu bug phenology and demographic change. Wekiu bugs developed at temperatures only found in its environment on sunny days and required the thermal buffer found on cinder cones for growth and population increase. Wekiu bugs required approximately 3.5 months to complete one generation. The bug developed optimally from 26 to 30 °C, temperatures that are much higher than the air temperature attains in its elevational range. The developmental temperature range of the species confirmed a physiological reason why the wekiu bug is only found on cinder cones. This physiology information can help guide population monitoring and inform habitat restoration and conservation. The wekiu bug was a candidate for listing under the U.S. Endangered Species Act, and the developmental parameters we quantified were used to determine the species would not be listed as endangered or threatened. The use of developmental threshold experiments, life table analyses, and degree day modeling can directly inform otherwise unobservable habitat needs and demographic characteristics of extremely rare insects. Aplicacion de Analisis Demografico de Desarrollo Agricola para la Conservacion del Insecto Weiku Alpino Hawaiano Resumen Los insectos que debieran ser considerados para conservacion a menudo son ignorados debido a la carencia de datos. La informacion detallada necesaria para evaluar el crecimiento poblacional, declinacion y rango maximo de distribucion es particularmente dificil de obtener para especies raras y cripticas. Muchas de esas dificultades pueden ser superadas con el uso de analisis de tablas de vida y modelos de acumulacion de energia calorica comunes en agricultura. El insecto wekiu (Nysius wkiuicola), endemico de la cima de un volcan en Hawai, es un insecto raro que vive en un desierto alpino rocoso ambientalmente sensible, donde las evaluaciones poblacionales basadas en campo serian ineficientes o potencialmente perjudiciales a recursos naturales y culturales. Realizamos experimentos de laboratorio con los insectos mediante la manipulaciones de temperaturas en colonias e hicimos observaciones detalladas de las condiciones del habitat para desarrollar tablas de vida representando los parametros de crecimiento poblacional y modelos ambientales para los cambios fenologicos y demograficos. Los insectos weiku desarrollados en temperaturas encontradas solo en su ambiente en dias soleados y requirieron el bufer termico de los conos de ceniza para crecer e incrementar la poblacion. Los insectos weiku requirieron aproximadamente 3.5 meses para completar una generacion. El insecto se desarrollo optimamente entre 26 y 30° C, temperaturas que son mucho mas altas que la temperatura que alcanza el aire en su rango altitudinal. El rango de temperatura de desarrollo de la especie confirmo una razon fisiologica por la que el insecto solo se encuentra en conos de ceniza. Esta informacion fisiologica puede ayudar al monitoreo de la poblacion y proporcionar informacion para la restauracion y conservacion del habitat. El insecto wiku fue un candidato para ser enlistado en el Acta de Especies en Peligro de E.U.A, y los parametros que cuantificamos fueron utilizados para determinar que la especie no fuera enlistada como en peligro o amenazada. El uso de experimentos de umbrales de desarrollo, analisis de tablas de vida y modelos de grados-dia puede proporcionar informacion sobre otras necesidades de habitat y caracteristicas demograficas de insectos extremadamente raros que de otra manera no serian observadas.