Variation in Egg Size and Laying Date in Thick-Billed Murre Populations Breeding in the Low Arctic and High Arctic

We used data collected across 28 years (1975–2002) to compare how timing of laying and egg size respond to environmental variability in two low-arctic and two high-arctic Thick-billed Murre (Uria lomvia) populations. Ice conditions strongly affect food availability to marine birds in the Arctic, and the percentage of the sea's surface covered by ice within 300 km of the breeding colony varied more among years near the start of laying at our high-arctic study colonies (Prince Leopold and Coburg Islands, Nunavut, Canada) than at our low-arctic study colonies (Coats and Digges Islands, Nunavut). However, mean values differed little. These results indicate that Thick-billed Murres breeding in the High Arctic experience more variable ice conditions, but not necessarily more severe ice conditions, during the period of egg formation. In response, both median laying date and mean egg size varied more among years at high-arctic than at low-arctic colonies. Several lines of evidence suggested that the variation was a result of within-female effects, i.e., phenotypic plasticity rather than different individuals breeding in years in which environmental conditions differed. Previous studies have shown that Thick-billed Murres lay eggs later in years of heavier ice coverage, especially in the High Arctic where ice conditions can be severe, and only in the High Arctic was later laying associated with reduced egg size. The relationship tended towards a negative asymptote suggesting that each female may have her own minimum egg size. Our results show that Thick-billed Murres that inhabit a more variable environment display greater variability in life-history traits. More generally, they offer insight into mechanisms linking environmental heterogeneity to phenotypic variation in life-history traits. Variación en el Tamaño del Huevo y la Fecha de Puesta en Poblaciones Reproductivas de Uria lomvia en el Ártico Bajo y el Ártico Alto Resumen. Empleamos datos colectados a lo largo de 28 años (1975–2002) para determinar cómo el ajuste temporal de la puesta y del tamaño del huevo responde a la variabilidad ambiental en dos poblaciones del Ártico bajo y dos poblaciones del Ártico alto de Uria lomvia. Las condiciones del hielo afectaron fuertemente la disponibilidad de alimentos para las aves marinas en el Ártico. El porcentaje de la superficie del mar cubierta por hielo a menos de 300 km de la colonia reproductiva varió más entre años cerca del inicio de la puesta en nuestras colonias de estudio del Ártico alto (Islas Prince Leopold y Coburg, Nunavut, Canadá) que en nuestras colonias de estudio del Ártico bajo (Islas Coats and Digges, Nunavut). Sin embargo, los valores medios difirieron poco. Estos resultados indican que los individuos de Uria lomvia que crían en el Ártico alto experimentan condiciones de hielo más variables, pero no necesariamente más severas, durante el período de la formación del huevo. Como respuesta, tanto la fecha mediana de puesta y la media del tamaño del huevo variaron más entre años en las colonias del Ártico alto que en las del Ártico bajo. Varias líneas de evidencia sugirieron que esta variación fue el resultado de variaciones propias de las hembras (i.e., plasticidad fenotípica) y no de variación entre individuos diferentes que criaron en años en los cuales las condiciones ambientales difirieron. Estudios previos han mostrado que Uria lomvia realiza su puesta más tarde en los años de mucha cobertura de hielo, especialmente en el Ártico alto, donde las condiciones de hielo pueden ser severas, y sólo en el Ártico alto la demora de la puesta se asoció con una reducción del tamaño del huevo. La relación tendió hacia una asíntota negativa, sugiriendo que cada hembra podría tener su propio tamaño mínimo del huevo. Nuestros resultados muestran que los individuos de Uria lomvia que habitan un ambiente más variable muestran mayor variabilidad en los rasgos de historia de vida. De modo más general, nuestros resultados ofrecen información sobre los mecanismos que vinculan la heterogeneidad ambiental con la variación fenotípica en los rasgos de historia de vida.