Interactions of an Insecticide with Larval Density and Predation in Experimental Amphibian Communities

: This study examines the effects of the short-lived insecticide carbaryl, a neurotoxin, on amphibian communities experiencing natural stresses of competition and predation. Tadpoles of three species ( Woodhouse's toad [Bufo woodhousii], gray treefrog [Hyla versicolor], and green frog [Rana clamitans]), representing a commonly encountered assemblage in Missouri, were reared in outdoor polyethylene pond mesocosms. We determined the effects of initial tadpole density ( low or high), predation (newts [ Notophthalmus viridescens] absent or present), chemical exposure (0, 3.5, or 7.0 mg /L carbaryl), and their interactions on body mass, larval period, and survival to metamorphosis. Green frogs in high-density ponds did not reach metamorphosis, but metamorphs in low-density ponds and tadpoles in high-density ponds were not significantly affected by treatments or their interaction. Carbaryl reduced survival to metamorphosis in toads and treefrogs and increased mass at metamorphosis in treefrogs. Effects of carbaryl varied with predator environment and initial larval density. Interactions of carbaryl with predator and with density may result in an indirect effect of carbaryl causing increased food resources through the elimination of zooplankton populations that may compete for similar resources. Our results indicate that differences in biotic conditions influenced the potency of carbaryl and that even low concentrations induce changes that may alter community dynamics in ways not predicted from single-factor, laboratory-based studies. Resumen: Este estudio examina los efectos de un insecticida de vida corta (carbaryl, un neurotoxico) en comunidades de anfibios que se encuentran experimentando estreses naturales de competencia y depredacion. Los renacuajos de tres especies (el sapo casa de madera [Bufo woodhousii], la rana arboricola gris [Hyla versicolor] y la rana verde [Rana clamitans]), representantes de un ensamblaje comun en Missouri, fueron mantenidas en mesocosmos de estanques de polietileno. Se determinaron los efectos de la densidad inicial de los renacuajos ( baja o alta), la depredacion (tritones [Notophthalmus viridescens] ausentes o presentes), la exposicion quimica (0, 3.5 o 7.0 mg /L de carbaryl) y sus interacciones sobre la masa corporal, el periodo larval, y la supervivencia a la metamorfosis. Las ranas verdes en estanques con altas densidades no alcanzaron la metamorfosis, pero los metamorfos en los estanques con baja densidad y los renacuajos en estanques con alta densidad no fueron afectados significativamente por los tratamientos ni por sus interacciones. El carbaryl redujo la supervivencia a la metamorfosis e incremento la masa corporal durante la metamorfosis de las ranas arboricolas. Los efectos del carbaryl variaron dependiendo del ambiente de depredacion y de la densidad larval inicial. Las interacciones de carbaryl con el depredador y con la densidad pueden resultar en un efecto indirecto del carbaryl al ocasionar un incremento en los recursos alimenticios mediante la eliminacion de poblaciones de zooplancton que podrian competir por recursos similares. Nuestros resultados indican que las diferencias en las condiciones bioticas influyen en la potencia del carbaryl y hasta podrian alterar las dinamicas comunitarias de formas no predecibles a partir de estudios de laboratorio basados en un solo factor.