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La reproduction
L'espèce connaît deux périodes de reproduction par an, la première en janvier et février, et la seconde en juin et juillet. Chaque saison des amours dure environ trois semaines. Règle générale, seules les femelles âgées de plus de deux ans sont sexuellement actives au cours des deux périodes. Lorsqu'une femelle est en chaleur, elle pousse, du haut d'un arbre, des appels incessants qui ressemblent au cri du canard. Plusieurs mâles ont tôt fait de se rassembler, et il arrive que des batailles aient lieu pour déterminer le mâle dominant. Pendant que les mâles se réunissent, la femelle s'agite et se met à passer d'un arbre à l'autre, suivie de près par tous les mâles. Finalement, lorsqu'elle est prête, elle s'arrête et permet au mâle dominant de s'accoupler avec elle, après quoi ce dernier n'a plus aucun rôle à jouer, la femelle élevant seule les petits.
La gestation dure de 40 à 44 jours et, en moyenne, il naît trois petits, les portées pouvant cependant en compter de un à six. Habituellement, les portées sont plus nombreuses en été qu'en hiver. En général, les petits naissent dans un nid chaud et bien protégé aménagé par la femelle dans la cavité d'un arbre. Parfois, notamment durant l'été, ce nid peut être constitué de feuilles si aucune tanière aménagée dans un arbre n'est disponible. Les nouveau-nés, nus et aveugles, pèsent environ 15 g. Ils se développent rapidement; au bout de trois semaines, leur pelage est complet et, à quatre semaines, leur queue est bien fournie. Les oreilles se dressent quatre semaines après la naissance, et les yeux s'ouvrent une semaine plus tard. A l'âge de huit semaines, les jeunes écureuils s'aventurent aux alentours du nid. Le sevrage commence alors, et vers l'âge de 12 semaines, les jeunes ont presque atteint la taille adulte et sont passablement autonomes. Les mâles atteignent la maturité sexuelle entre 15 et 18 mois, et les femelles, à 11 mois. La durée de vie moyenne est inférieure à six ans. On a toutefois signalé des écureuils gris en liberté qui avaient atteint les 13 ans. En captivité, l'écureuil gris peut vivre de 15 à 20 ans.
Les facteurs limitants et la mortalité
L'écureuil gris a de nombreux ennemis; citons, parmi les mammifères, le vison, la belette, le renard roux, le pékan, le loup-cervier, le lynx et le loup. Les jeunes écureuils gris au nid sont parfois la proie des ratons laveurs, des couleuvres et des écureuils roux. On a créé de nombreux mythes au sujet de la rivalité entre les écureuils roux et les écureuils gris, laissant croire qu'ils sont des ennemis acharnés et que l'écureuil roux s'attaque à l'écureuil gris chaque fois qu'il en a l'occasion. En réalité, lorsqu'il y a confrontation, le placide écureuil gris cède habituellement la place à l'écureuil roux, plus agressif, et évite ainsi les batailles. Les principaux ennemis ailés de l'espèce comprennent l'Autour des palombes, la Buse à queue rousse, l'Épervier de Cooper et, parfois, la Petite Buse. Il arrive que les écureuils gris soient la proie du Grand-duc d'Amérique ou de la Chouette rayée. Toutefois, cela se produit peu souvent étant donné que ces rapaces sont des chasseurs nocturnes et que les écureuils sortent surtout durant le jour. On a même signalé que des écureuils gris qui traversaient un cours d'eau ou un lac à la nage avaient été la proie du grand brochet et du doré. Dans les villes, les chiens et les chats font leur part de victimes, mais les écureuils adultes sont habituellement trop agiles pour se faire attraper.
Dans certaines régions, le pire ennemi de l'écureuil gris est probablement l'être humain, qui le considère comme un petit gibier intéressant. Les humains ont également déboisé de grandes étendues forestières de feuillus, réduisant ainsi de façon importante l'habitat de l'écureuil gris et, par conséquent, le nombre d'individus. Finalement, chaque année, un grand nombre d'écureuils gris sont tués par des automobiles.
L'absence de nourriture entraîne soit la mort, soit un affaiblissement général des populations d'écureuils, les rendant ainsi vulnérables aux maladies et aux parasites. Ces derniers ont des effets néfastes sur la santé et la productivité des écureuils gris. Les larves de l'hypoderme sont les plus nuisibles. L'écureuil gris peut également être atteint de la gale, la peau devenant dénudée aux endroits atteints. Les écureuils affaiblis succombent souvent aux froides températures de l'hiver ou aux infections, ou deviennent des proies faciles pour les prédateurs. Les tiques, les puces, les poux, les vers ronds et les vers plats sont les autres parasites de l'écureuil gris.
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