Camera traps unable to determine whether plasticine models of caterpillars reliably measure bird predation

Luc Barbaro a participé en tant que co-auteur à un nouvel article publié dans la revue en open access PLoS ONE dans le cadre de la thèse de Laura Schillé (UMR BIOGECO, INRAE, soutenue en novembre 2024). Dans cet article les auteurs ont comparé la prédation des oiseaux sur des modèles de chenilles en plasticine à celle sur des chenilles mortes de taille et de couleur similaires, en utilisant des pièges photographiques pour évaluer les événements de prédation réels et pour évaluer la précision de l'observateur dans l'identification des marques de prédation a posteriori.

Schille L, Plat N, Barbaro L, Jactel H, Raspail F, Rivoal J-B, Castagneyrol B, Mrazova A. (2025) Camera traps unable to determine whether plasticine models of caterpillars reliably measure bird predation. PLoS ONE 20(3): e0308431. https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0308431

Abstract:

Sampling methods that are both scientifically rigorous and ethical are cornerstones of any experimental biological research. Since its introduction 30 years ago, the method of using plasticine prey to quantify predation pressure has become increasingly popular in biology. However, recent studies have questioned the accuracy of the method, suggesting that misinterpretation of predator bite marks and the artificiality of the models may bias the results. Yet, bias per se might not be a methodological issue as soon as its statistical distribution in the samples is even, quantifiable, and thus correctable in quantitative analyses. In this study, we focus on avian predation of lepidopteran larvae models, which is one of the most extensively studied predator-prey interactions across diverse ecosystems worldwide. We compared bird predation on plasticine caterpillar models to that on dead caterpillars of similar size and color, using camera traps to assess actual predation events and to evaluate observer accuracy in identifying predation marks a posteriori. The question of whether plasticine models reliably measure insectivorous bird predation remained unanswered, for two reasons: (1) even the evaluation of experienced observers in the posterior assessment of predation marks on plasticine models was subjective to some extent, and (2) camera traps failed to reflect predation rates as assessed by observers, partly because they could only record evidence of bird presence rather than actual predation events. Camera traps detected more evidence of bird presence than predation clues on plasticine models, suggesting that fake prey may underestimate the foraging activity of avian insectivores. The evaluation of avian predation on real caterpillar corpses was probably also compromised by losses to other predators, likely ants. Given the uncertainties and limitations revealed by this study, and in the current absence of more effective monitoring methods, it remains simpler, more cost-effective, ethical, and reliable to keep using plasticine models to assess avian predation. However, it is important to continue developing improved monitoring technologies to better evaluate and refine these methods in order to advance research in this field.

Résumé:

Les méthodes d'échantillonnage qui sont à la fois scientifiquement rigoureuses et éthiques sont les pierres angulaires de toute recherche biologique expérimentale. Depuis son introduction il y a 30 ans, la méthode consistant à utiliser des proies en pâte à modeler pour quantifier la pression de prédation est devenue de plus en plus populaire en biologie. Cependant, des études récentes ont remis en question la précision de cette méthode, suggérant que l'interprétation erronée des marques de morsure des prédateurs et l'artificialité des modèles peuvent fausser les résultats. Cependant, le biais en soi peut ne pas être un problème méthodologique dès lors que sa distribution statistique dans les échantillons est uniforme, quantifiable et donc corrigeable dans les analyses quantitatives. Dans cette étude, nous nous concentrons sur la prédation avienne des modèles de larves de lépidoptères, qui est l'une des interactions prédateur-proie les plus étudiées dans divers écosystèmes à travers le monde. Nous avons comparé la prédation des oiseaux sur des modèles de chenilles en plasticine à celle sur des chenilles mortes de taille et de couleur similaires, en utilisant des pièges photographiques pour évaluer les événements de prédation réels et pour évaluer la précision de l'observateur dans l'identification des marques de prédation a posteriori. La question de savoir si les modèles en plasticine mesurent de manière fiable la prédation des oiseaux insectivores est restée sans réponse, et ce pour deux raisons : (1) même l'évaluation d'observateurs expérimentés dans l'évaluation a posteriori des marques de prédation sur les modèles en plasticine était subjective dans une certaine mesure, et (2) les pièges photographiques n'ont pas reflété les taux de prédation évalués par les observateurs, en partie parce qu'ils ne pouvaient enregistrer que des preuves de la présence d'oiseaux plutôt que des événements de prédation réels. Les pièges photographiques ont détecté plus d'indices de présence d'oiseaux que d'indices de prédation sur les modèles en pâte à modeler, ce qui suggère que les fausses proies peuvent sous-estimer l'activité de recherche de nourriture des oiseaux insectivores. L'évaluation de la prédation avienne sur de vraies chenilles a probablement aussi été compromise par les pertes dues à d'autres prédateurs, probablement des fourmis. Compte tenu des incertitudes et des limites révélées par cette étude, et en l'absence actuelle de méthodes de surveillance plus efficaces, il reste plus simple, plus rentable, plus éthique et plus fiable de continuer à utiliser des modèles en plasticine pour évaluer la prédation avienne. Cependant, il est important de continuer à développer des technologies de surveillance améliorées pour mieux évaluer et affiner ces méthodes afin de faire progresser la recherche dans ce domaine.

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