Development of the Muskox Lungworm, Umingmakstrongylus pallikuukensis (Protostrongylidae), in Gastropods in the Arctic

Authors

Susan J. Kutz, University of SaskatchewanFollow
Eric P. Hoberg, United States Department of Agriculture, Agricultural Research ServiceFollow
John Nishi, Department of Resources, Wildlife and Economic Development, Government of Northwest Territories, Fort Smith, Canada
Lydden Polley, University of SaskatchewanFollow

Date of this Version

2002

Citation

Canadian Journal of Zoology (2002) 80: 1,977-1,985.

Comments

U.S. government work.

Abstract

Development of the muskox protostrongylid lungworm, Umingmakstrongylus pallikuukensis, in its slug intermediate host, Deroceras laeve, was investigated under field conditions in the Arctic. Every two weeks, from 19 June to 28 August 1997, groups of ten experimentally infected slugs were placed in tundra enclosures in a mesic sedge meadow near Kugluktuk, Nunavut, Canada. First-stage larvae (L1) infecting slugs on or before 17 July developed to third-stage larvae (L3) in 4–6 weeks. Intensity of L3 in slugs peaked at 6–8 weeks post infection (PI) and then progressively declined by 10, 12, and 48–50 weeks PI. Abundance of L3 in slugs was greatest during mid to late August. L1 infecting slugs on 31 July or later did not develop to L3 before the end of September but overwintered in slugs on the tundra as L1 or as second-stage larvae, completing development to L3 the following summer. The years 1997 and 1998 were exceptionally warm and, in cooler years, rates of larval development may be slower and patterns of availability may differ. The amount of heating (degree-days) accumulated during each trial was calculated using the 8.5C threshold determined in the laboratory, a 21C maximum, and either surface, soil, or air temperature. Only degree-days accumulated at the surface were sufficient to correspond to the observed rates of larval development. This enclosure-based system and associated degree-day calculations may be used for predicting the effects of climate and climate change on patterns of parasite development and transmission in the Arctic.

French abstract:

Nous avons étudié le développement du ver du poumon du boeuf-musqué, Umingmakstrongylus pallikuukensis, chez son hôte intermédiaire, la limace Deroceras laeve, en nature dans l’Arctique. Toutes les deux semaines, du 19 juin au 28 août 1997, nous avons mis dix limaces infectées expérimentalement dans des enceintes de la toundra, dans une prairie à laîches mésique, près de Kugluktuk, Nunavut, Canada. Les larves de premier stade (L1) qui ont infecté les limaces jusqu’au 17 juillet inclusivement sont parvenues au troisième stade larvaire (L3) en 4–6 semaines. L’intensité des infections des limaces par les larves L3 a atteint un sommet 6–8 semaines après l’infection (PI) pour décliner par la suite, tel qu’observé aux semaines 10, 12 et 48–50 PI. L’abondance des larves L3 chez les limaces a été maximale de la mi-août à la fin d’août. Les larves de premier stade qui ont infecté les limaces après le 30 juillet n’ont pas atteint le troisième stade à la fin de septembre, mais elles ont passé l’hiver dans les limaces de la toundra sous forme de larves de premier ou de deuxième stade et ne sont parvenues au stade L3 que l’été suivant. Les années 1997 et 1998 ont été exceptionnellement chaudes et il se peut qu’au cours d’années plus fraîches, le développement soit plus lent et les patterns de disponibilité, différents. La quantité de chaleur accumulée (degrés-jours) à chaque expérience a été calculée en tenant compte du seuil de 8,5C déterminé en laboratoire, de la température maximale de 21C, et de la température de la surface, du sol ou de l’air. Seul le nombre de degrés-jours en surface est suffisamment élevé pour expliquer les taux observés de développement larvaire. Le système à enceintes et le calcul des degrés-jours peuvent servir à prédire les effets du climat et des changements climatiques sur les patterns de développement des parasites et sur leur transmission dans l’Arctique.