Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Verifiserer grensene for Egg anerkjennelse bruker Egg avvisning eksperimenter langs fenotypiske graderinger

Published: August 22, 2018 doi: 10.3791/57512
Automatic Translation
1, 2, 3, 2, 4, 5, 1
1Department of Biology, Long Island University-Post, 2Department of Animal Biology, School of Integrative Biology, University of Illinois, 3Departamento de Ecología, Genética y Evolución, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, 4Department of Zoology and Laboratory of Ornithology, Palacký University, 5Institute of Vertebrate Biology, Academy of Sciences of the Czech Republic

Summary

Denne protokollen gir retningslinjer for kjører egg avvisning eksperimenter: disponering teknikker for maleri eksperimentelle egg modeller å etterligne fargene på naturlige fuglen egg, utføre feltarbeid og analysere de innsamlede dataene. Denne protokollen gir en ensartet metode for å gjennomføre sammenlignbare egg avvisning eksperimenter.

Abstract

Foreldreomsorg og yngelens parasitter legger egg i andre kvinner reir, forlater vert foreldrene å klekkes og bakside deres ung. Studere hvordan Foreldreomsorg og yngelens parasitter manipulere verter til oppdra ungene sine og hvordan verter oppdage parasitism gi viktig innsikt i feltet coevolutionary biologi. Foreldreomsorg og yngelens parasitter, som cuckoos og cowbirds, få en evolusjonær fordel fordi de ikke trenger å betale kostnadene for oppdrett egen unge. Men velge disse kostnadene for vert forsvar mot alle utviklingsstadier av parasitter, inkludert egg, unge og voksne. Egg avvisning eksperimenter er den vanligste metoden for sliping vert forsvar. Under disse eksperimentene, plasserer en eksperimentell egg i en vert reir og overvåker hvordan verter reagerer. Farge er ofte manipulert, og håpet er at sannsynligheten for egg diskriminering og graden av dissimilarity mellom verten og eksperimentelle egg er positivt relatert. Denne artikkelen fungerer som en guide for å gjennomføre egg avvisning eksperimenter fra som beskriver metodene for å lage konsekvente egg farger til å analysere resultatene av slike eksperimenter. Spesiell oppmerksomhet er gitt til en ny metode som involverer unikt fargede egg langs fargeoverganger som har potensial til å utforske farge skjevheter i vert anerkjennelse. Uten standardisering er det ikke mulig å sammenligne resultatene mellom studier på en meningsfull måte; en standardprotokoll innen dette feltet vil tillate stadig mer nøyaktige og sammenlignbare resultater for videre studier.

Introduction

Foreldreomsorg og yngelens parasitter legger egg i redene til andre arter som kan deretter høyne deres ung og betale kostnadene forbundet med foreldrenes omsorg1,2,3. Denne loven av bedrag å overliste verten fra parasitten og sleuthing for å oppdage parasitten fra verten gir sterk selektive presset på skuespillerne. I noen tilfeller av avian Foreldreomsorg og yngelens parasitism velger vertens anerkjennelse av ulike parasittiske egg for parasitter som etterligner vert egg, som produserer en evolusjonær våpenkappløp mellom vert og parasitt4. Studere Foreldreomsorg og yngelens parasitism er viktig fordi det er en modell for å undersøke coevolutionary dynamics og beslutningsprosesser i vill5. Egg avvisning eksperimenter er en av de vanligste metodene som brukes for å studere avian Foreldreomsorg og yngelens parasitism i feltet og et viktig verktøy økologer bruke undersøke interspesifikk vekselsvirkningene6.

I løpet av egg avvisning eksperimenter, forskere vanligvis introdusere naturlig eller modell egg og vurdere vertens svar på disse eksperimentelle egg over en standardisert periode. Slike eksperimenter kan innebære bytte ekte egg (som varierer i utseende) mellom reir7eller farging eller maleri overflater av ekte egg (eventuelt legge mønstre) og returnere dem til deres opprinnelige reir8eller genererer modell egg som har manipulert egenskaper som farge9, småblødninger10, størrelse11eller figur12. Verten svaret egg av varierende utseende kan gi verdifull innsikt i innhold de bruker en egg avvisning beslutning13 og bare hvor forskjellig som egg må være å lokke fram et svar14. Optimal aksept terskelen teori15 sier at vertene skal balansere risikoen for feilaktig å godta en parasitt egg (aksept feil) eller feilaktig fjerner egne egg (avvisning feil) ved å undersøke forskjellen mellom egne egg (eller en intern mal av de eggene) og parasitt egg. Som sådan, finnes en terskel for aksept utover som verter avgjøre en stimulans er for ulike tolerere. Når parasitism risikoen er lav, er risikoen for aksept feil lavere enn når risikoen for parasitism er høy; dermed beslutninger er kontekst spesifikk og vil skifte riktig som oppfattes risiko endre14,16,17.

Optimal aksept terskelen teori forutsetter at verter basere beslutninger ved kontinuerlig variasjon i vert og parasitt fenotyper. Derfor er måle vert Svar å varierende parasitten fenotyper nødvendig for å etablere hvor tolerant vert innbyggere (med sin egen fenotypiske variant) er en rekke parasittiske fenotyper. Men har nesten alle tidligere studier stolt på kategoriske egg farge og maculation behandlinger (f.eksmimetic/ikke-mimetic). Hvis verten eggeskallet fenotyper ikke varierer, som ikke er en biologisk praktisk forventning, ville alle svar er direkte sammenlignbare (uavhengig av graden av etterligner). Ellers, en "mimetic" egg modell varierer i hvor like det er å vert egg innenfor og mellom befolkningsgrupper, som kan føre til forvirring når du sammenligner resultatene18. Teori foreslår at verten beslutninger er basert på forskjellen mellom den parasittiske egg og egen14, ikke nødvendigvis en bestemt parasitt egg farge. Derfor bruke en enkelt egg modell er ikke en ideell tilnærming til å teste hypoteser om vert beslutning terskler eller diskriminering evner, med mindre den bare merkbar forskjellen (senere JND) mellom egg modelltypen og enkelte vert egg farge er den variabel rundt. Dette gjelder også eksperimentelle studier som bytte eller legge til naturlige egg for å teste vert svar for naturlige farger19. Men mens disse studiene tillater for variasjon i vert og parasitt fenotyper, er de begrenset av naturlig variasjon funnet i trekk6, særlig når benytter conspecific egg7.

Derimot forskere som gjør kunstig egg av varierte farger er fri fra begrensninger av naturlig variasjon (f.eksde kan undersøke svar til superstimuli20), slik at de kan undersøke grensene for verten oppfatning6. Nyere forskning har brukt romanen teknikker for å måle vert svar over et fenotypiske spekter av maleri eksperimentelle egg designet for å matche og overgå det naturlige utvalget av variasjon i eggeskallet9 og spotfarger21. Studere vert Svar å egg med farger langs graderinger kan avdekke underliggende kognitive prosesser teoretisk spådommer, som aksept terskler15 eller coevolved etterligner4, er basert på kontinuerlig forskjellene mellom trekk. For eksempel ved hjelp av denne tilnærmingen, Dainson et al. 21 etablert at når kromatisk kontrasten mellom eggeskallet bakken coloration og flekk farge er høyere, amerikanske Robin Turdus migratorius tendens til å avvise egg sterkere. Dette funnet gir verdifull innsikt i hvordan denne verten behandler informasjon, i dette tilfellet gjennom småblødninger, avgjøre om å fjerne en parasitt egg. Ved å tilpasse maling blandinger, kan forskere nettopp manipulere likheten mellom en eksperimentell egg farge og vertens egg farge, mens standardisere andre forvirrende faktorer som småblødninger mønstre10, egg størrelse22 og egg figur23.

For å oppmuntre ytterligere replikering og metareplication24 klassiske og siste egg avvisning arbeid, er det viktig at forskere bruker metoder som er påkrevd fylogeni (annen vert arter)7,22, plass (annen vert bestander)7,22,25,26 og tid (forskjellige avl sesongene)7,22,25,26 ,27, som ble gjort bare sjelden. Metoder som ikke var standardisert28 ble vist å føre til artefactual resultater29,30. Denne artikkelen fungerer som et sett med retningslinjer for forskere søker å gjenskape denne typen egg avvisning eksperiment som undersøker Svar å kontinuerlig variasjon og fremhever en rekke viktige metodologiske begreper: betydningen av kontroll reir, en priori hypoteser, metareplication, pseudoreplication, og farge og spektral analyse. Til tross for egg avvisning eksperimenter dominerende feltet avian vert-parasitten coevolution, finnes ennå ingen omfattende protokoll. Disse retningslinjene vil derfor være en verdifull ressurs for å øke inter - og intra-lab repeterbarhet som den sanne testen av enhver hypotese ligger i metareplication, dvs.gjenta hele studier over fylogeni, plass og tid24, som kan bare meningsfullt gjøres ved konsekvente metoder29,30,31.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle metodene som er beskrevet her er godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk Committee (IACUC) av Long Island University-Post.

1. blande Akryl maling

  1. Bland eggeskallet bakken farge, som er fargen jevnt dekker hele eggeskallet overflaten. Følgende oppskrift vil gjøre 50 g av maling, som vil fylle litt mer enn to 22 mL aluminium maling rør.
    1. Generere en blå-grønn farge, som representerer en blå-grønn eggeskall (f.eks, en amerikansk Robin T. migratorius -eggeskall), bruker 18.24 g av kobolt turkis lys, 20.77 g titanium hvit 6.52 g kobolt grønt og 2,86 g kobolt turkis og 1.61 g av brent frostmåler.
    2. Generere en brun farge, som representerer en brun eggeskall (f.eks, en kylling Gallus gallus domesticus eggeskall), 4,12 g rødt jernoksid, 9.75 g av kadmium orange, 22.15 g rå umber lys og 13.97 g Titan hvitt.
    3. Generere en beige farge, som representerer en beige eggeskall (f.eks, en vaktel Coturnix japonica eggeskall), 10.60 g brune egg farge, 8.28 g blå-grønn farge, 18.51 g Titan hvitt og 12.61 g gul oker.
    4. Generere en hvit farge med titanium hvitt uten blanding.
  2. Bland en mørk brun spotfarge som representerer stedene på C. japonica vaktelegg, 8.38 g brune egg farge, 26.04 g av brent umber og 15.59 g av mars.
  3. Bland mellomliggende farger spenner eggeskallet Fargeskalaen fra blågrønt til brun, blande blå-grønne og brune maling sammen og varierende bidraget gjensidige (f.eks, deler av blå-grønn brun Paint: 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9 og 0:10, se figur 1E).
    1. Vil generere flere mellomliggende farger, bare blandes med mengder av disse mellomliggende farger og gjenta til å opprette ønsket antall unike farger. Selv blanding av blå-grønne og brune vil produsere en nøytral grå farge, men fargen kan justeres med hvit eller beige som nødvendig. Hvis en mer nøyaktig farge (f.eksen bestemt vert egg), bruke subtraktiv fargeblanding modeller å forutsi den spectral refleksjon av unike kombinasjoner av maling og bruke blandingen produsere laveste bare merkbar forskjell (JND) for den ønsket farge (se trinn 3.3-3,7).
  4. Lagre maling i Tom 22 mL aluminium maling rør.
    1. Plass maling i en plast sandwich pose med en liten del av et avskåret. Sted på slutten av plastposen inn i røret og klem maling inn i røret, trykke røret forsiktig mot tabellen.
    2. Forseglingen tube bruke selvklebende kanten og folding slutten over seg minst 3-4 ganger.

2. maleri eksperimentelle Egg modeller

  1. Få eksperimentelle egg modeller.
    1. Skrive ut modellen egg med en tre-dimensjonal (heretter, 3D) skriver eller kjøper fra en distributør28. Denne enkle tilnærming anbefales fordi den genererer egg av enhetlig størrelse og form28.
      Merk: Modellen egg kan også bli formet av gips, leire, tre eller andre stoffer.
  2. Legge til et selv strøk av Titan hvit over hvert egg til å hindre den underliggende fargen.
  3. Hold hvert egg ved hjelp av pinsett, male den ønskede fargen ved hjelp av høykvalitets Akryl maling og rene pensel farge hver egg unikt.
  4. Bruk en hårføner på en kul sette for å fremskynde tørking prosessen hver nymalt egg.
  5. Bruke en sandpapir til å sand ned støt som kan være på egg når egget er helt tørt.
    1. Gjenta trinn 2.3 til egget har en aften belegging av maling uten klumper. Egg krever ikke mindre enn to strøk.
  6. Legge til noen flekker modell egg nøye bruke dette med en pensel og nøye sprut maling med en tannbørste. Bare en enkelt belegge er nødvendig.
    Advarsel: Hvis replikering ultrafiolett (UV) refleksjon, Påfør en enda lag med UV maling. men anbefales dette ikke med mindre tillatelse til å bruke disse malinger hentes fra institusjonelle sine provinsielle/statlige og føderale tillater kontorer.

3. kvantifisering farge

  1. Slå på spectrometer ved å trykke på strømknappen.
  2. Sett inn SD-kortet inn i SD-kort og koble det til systemet ved å trykke på røde Avbryt-knappen, velg "File System" ved å trykke grønne Godta-knappen, velg "Finne SD kort" ved å trykke på menyen knapp. Etterpå trykk rød Avbryt-knappen to ganger eller ved å trykke på Hjem-knappen.
  3. Koble de fiberoptiske kablene til spectrometer og lys kilde.
    1. Enden merket "Lyskilde" av lys modulen og enden merket "Spectrometer" til modulen spectrometer.
  4. Sett inn probespissen på slutten av fiber optisk sonden.
    Merk: En eksempel-probespissen kan skrives ut på en 3D-skriver er tilgjengelig som et supplerende filen. Dette objektet krever threading en tommelskruen av ditt valg.
    1. Opprette en avstand (f.eks, 5 mm) mellom prøven og måling sonden som maksimerer signal til støyforhold. Sikre konsekvent måling avstand med en fleksibel hersker.
      Merk: Den nøyaktige avstanden vil variere med hver individuelle spectrometer unik kombinasjon av rist og slit bredde, fiberoptisk bredde og lyskilde. Opprettholde samme avstand for alle målinger. En fleksibel regel er tilgjengelig for nedlasting som en ekstra kode-fil.
    2. Bruke en sammenfallende normalt måling vinkel (90°), med mindre den naturlige vert egg eller modell egg har en blank overflate, i så fall bruke en sammenfallende skrå måling vinkel på 45 grader. Måle alle egg, virkelige og kunstige, bruker samme vinkel.
    3. Vask probespissen med 95% etanol.
  5. Slå på lyskilden ved å trykke knappen ned tre ganger, velge PX-lampen ved å trykke på grønne Aksepter, innstilling ved å trykke høyre rulleknapp , velg "Timing kontroller" ved å trykke høyre rulleknapp, klikk ned tre ganger, og deretter velger gratis kjører ved å trykke på Aksepter.
    1. Vent minst 15 minutter før du tar noen mål.
  6. Kalibrer og konfigurere spectrometer. Dette Trykk på Hjem-knappen og velg "Verktøy" ved å trykke rullet til venstre, velg "Manuelt administrere" ved å trykke på menyen knappen, og velger "Erverve parametere" ved å trykke på menyen knapp.
    1. Angi boxcar utjevning til fem ved å trykke på høyre rulleknapp, flytte markøren til høyre to mellomrom ved å trykke høyre rulleknapp to ganger, og deretter øker innstillingen boxcar ved å trykke på menyen knapp fem ganger. Velg "Aksepter" ved å trykke på grønne Aksepter når fullført.
    2. Angi gjennomsnitt 10 ved å trykke på menyen nede, og deretter flytter til høyre to steder ved å trykke høyre rulleknapp to ganger og justere verdien i tiere sted ved trykker menyen knapp en gang og flytte til de plasser ved å trykke bla høyre knapp o NCE og reduserer dette til null som trykker menyen knappen nede en gang. Velg "Aksepter" ved å trykke på grønne Aksepter når fullført.
    3. Trykk på Hjem-knappen, velg refleksjon ved å trykke på menyen knapp og plassere sonden fast på hvit-standarden. Deretter lagre en referansen standard ved å trykke på menyen knapp. Lagre en mørk standard ved å trykke høyre rulleknapp og vise refleksjon ved å trykke på menyen nede.
  7. Måle hver eggeskall refleksjon seks ganger ved å måle to ganger sløv pole (vide enden av egg), to ganger på det egg ekvator, og to ganger nær skarpe pole (smalere slutten). Sørg for å rapportere om flekker unngås eller ikke. Gjennomføre dette på både eksperimentelle egg samt vertens egg.
  8. Bruk et lokalt vektet polynom funksjonen med en 0,25 nm utjevning span for å jevne støy i refleksjon kurver, bruke fargen analyse programvare29. Hvis fargen score, slik som lysstyrke, ikke betydelig repeterbare mellom regionene egg modellen (trinn 3.7), oppdatere egg (trinn 2.2-2.6); ellers gjennomsnittlig egg modell fargeleggingen over egg.
  9. Bestemme det mest passende settet med relativ photoreceptor følsomhet for spørsmålet.
    Merk: Dette kan være en generisk ultrafiolett sensitiv eller fiolett følsom fugl, eller en gang kan velge å modellere relativt sensitiviteten30,31,32.
  10. Kvantifisere quantum fanger33 for hver photoreceptor, både enkelt34 og dobbel kjegler35,36, ved å integrere produktet eggeskallet refleksjon, photoreceptor følsomhet og en passende Irradians spektrum over avian visuelle spekteret (dvs., 300-700 nm).
    1. Bruk relativ quantum fange estimater generere koordinater innenfor avian tetrahedral farge rommet33,37. Sikre at, i motsetning til quantum fangst, disse relative quantum fanger Summer til 1.
  11. Bruk quantum fanger (trinn 3.10) til å beregne discriminability, i JND, mellom verten eggeskall farge (se trinn 2.6.1) og oppfattet fargene i hver utenlandske egg med en neural støy-begrenset visuell modell32 , 38 , 39.
    1. Måle vertens egen eggeskallet fargeleggingen ved hjelp av samme spectrometer og lyskilden brukes til å måle modell egg (trinn 3.7), hvis mulig.
      Merk: Praktisk eller logistiske hensyn kan gjøre dette umulig, da måle et delsett av verten egg fra forskjellige reir å etablere en gjennomsnittlig vert eggeskallet coloration.
    2. Bruk en Weber brøkdel for lang-wave-sensitive membran 0,140.
    3. Utgjør den relative overfloden av kjegler og det viktigste medlemmet av dobbel membran30.
      Merk: Hvis egg fargene brukes bare på gradering tilsvarer naturlige eggeskallet farger, JND mellom vert og eksperimentelle egg kan multipliseres med enten 1 eller -1 å skille forskjeller på begge ekstreme (f.eks, blå-grønn eller brun, Trinn 1.1.1–1.1.2). Hvis egg farger falle over flere graderinger eller fylle fargeområdet, oppsummere oppfattes fargeforskjeller mellom egg bruke perceptually uniform Fargerenhet diagrammer41. Koordinatene i denne typen diagram beskriver både retningen og omfanget av oppfattet fargeforskjeller mellom eksperimentelle egg og vert egg farge og disse kan brukes i ytterligere analyser.

4. feltarbeid

  1. Bestemme arten å studere.
    Merk: Faktorer å vurdere inkluderer (men er ikke begrenset til) av vert og/eller parasitten arter og om verten er en forståelse42 eller punktering43 rejecter, som vil påvirke typen egg som skal brukes (f.eksbruker ikke hardt kunstig modell egg for punktering utløserne44).
  2. Systematisk etter reir i dette området. Kontroller foregående hekke oppføringene som kan gi et rimelig utgangspunkt i noen arter45.
    Merk: Synlig markører eller flagging kan øke risikoen for predasjon46; derfor vurdere å bruke en håndholdt GPS i stedet.
  3. Overvåke disse reir daglig bruker direkte eller videoinnspilling metoder til å registrere tilstedeværelsen av hver vert egg til starten av eksperimentet (trinn 4.4); for eksempel, en dag etter clutch.
    Merk: Denne daglige overvåking vil fortsette inntil eksperimentet har (trinn 4.6).
    1. Lytte etter alarm samtaler ved voksne og forlate området hvis de fortsetter for mer enn 30 s. Ikke nærme et reir når noen potensielle reir predator, spesielt hvis det er en visuelt orientert predator (f.eks, corvid).
    2. Tilnærming og la reir fra forskjellige steder, i.e.gå forbi reir, så pattedyr rovdyr ikke følge kjemiske signaler direkte til reir.
      Merk: Denne tilnærmingen kan være unfeasible i noen habitater, nemlig tett reed senger.
    3. Alltid redusere fysisk inngrepene reiret og området rundt reiret.
    4. Får ikke nær reir under redebygging perioden, fordi mange fugler vil forlate reir hvis de er forstyrret før egg-legging46.
  4. Forsiktig legge eksperimentelle egg til en vert nest ved å skyve det inn i siden av reirets cup. Ikke slipp de eksperimentelle modellene som det kan skade vertens egg.
    Merk: Tilordne behandlinger tilfeldig.
    1. Post hvis verten foreldre fortsatt er i nærheten og dermed har en mulighet til å vitne gjerning av kunstige parasitism47. Post og statistisk kontroll for en variabel som angir om verten ble spylt reir47. Gjennomføre egg introduksjoner mens foreldrene er borte.
    2. Samle en vert egg hvis parasitten i systemet fjerner en vert egg.
      Merk: Dette kan ikke være nødvendig i verter der egg fjerning ikke påvirker vert svar eksperimentelle egg22.
  5. Ansette en rekke kontroll reir (reir som er besøkt, sjekket og egg håndteres men ikke eksperimentelle egg legges eller byttet) å avgjøre den naturlige reir desertering prisen. Fjerne en vert egg fra kontroll reiret bare hvis de er fjernet fra experimental reir (se trinn 4.5.1).
    Merk: Dette er avgjørende fordi desertering kanskje ikke svar rettet mot enkelte utenlandske egg, men kan være et svar for andre egg.
    1. Velg antall kontroll reir en priori basert på de kjente eller forventet utvalgene og anslått effekt. Tilordne hver nth reir som et kontroll til statistisk fastsettelse av om reir langsiktig er vert svar på eksperimentell egg eller ikke kan fås (trinn 5.1).
      Merk: Hvis en vert egg er fjernet, fjerne samme antall vert egg som eksperimentell behandling, holde en vert egg i hånden for 5 s og deretter erstatte det og holde seg på reiret for samme tidsrom som behandling reir. Hvis verten egg ikke er fjernet, holder en vert egg i hånden for 5 s og deretter erstatte det, holde seg på reiret for tiden brukt på eksperimentell reir (f.eks10 s).
  6. Besøke reiret nok å finne svaret på hver verts nest, inkludert kontroller. Sjekk reiret innen noen timer fra experimental manipulering.
    Merk: I enkelte arter, avslag kan oppstå på samme dag som eksperimentelle parasitism; Derfor er det viktig å sjekke reiret innen noen timer fra experimental manipulasjon48.
    1. Bruke en teleskopisk speil når du sjekker reiret for å unngå direkte kontakt med reiret eller clutch.
    2. Unngå observasjoner i uvær (regn, varme eller kalde) fordi dette kan øke faren til unger og egg46.
    3. Utføre daglige kontroller til verten svarte introdusert egg eller gått en viss tid.
      Merk: Ved konvensjonen, hvis egget forblir i reiret for 5-6 dager, verten er ansett som en acceptor22; men enkeltindivider vert svarer selv senere49 og unnlatelse av slike svar skjevheter nødvendigvis egg avslag rate anslag. Ideelt sett bør forskere bestemme øvre 95% family-wise konfidensintervallet latency til avvisning i deres system og bruke dette som deres kriterium.

5. statistiske analyser

  1. Bruke en Fisher eksakt test i en perfekt randomisert studie (dvs., eksperimentelle og kontroll reir er perfekt sammen og dermed ikke avviker i legging dato, clutch eller en annen parameter kjent for å påvirke reir desertering) sammenligne antall langsiktig mellom kontrollen (trinn 4.5) og behandlinger reir. Ellers bruk en generell lineær modell (GLM) med potensielt relevant covariates (se nedenfor), som vanligvis mer forsiktige.
    1. Hvis eksperimentelle reir har en betydelig høyere desertering rate enn kontroll reir, kode både fjernet egg og forlatte egg som "avvist".
      Merk: Ved konvensjonen verten har "avvist" egg når det har anerkjent parasittiske egg og enten fjernet den eller forlatt den (med hele reiret).
    2. Hvis desertering priser ikke skiller mellom eksperimentelle og kontroll reir, utelate langsiktig fra analysen, fordi de ikke er vert svar parasitism og kode svar som "ut".
      Merk: Ved konvensjonen, 'kastet' refererer til når et egg er faktisk fjernet fra reiret.
    3. Registrer datoen og klokkeslettet når verten har avvist egg. Recode variabelen svar avhengig av din funn på trinn 5.1.1–5.1.2.
  2. Rapporter den Fisher eksakt test, tilknyttede odds forholdet og dens aktuelle konfidensintervall.
  3. Bestemme noen meningsfull covariates som legges til prediktive modeller (f.eks, trinn 5.4-5.5).
    1. Angi den koding (f.ekskontinuerlig, kategoriske eller ordenstall) av hver justering kovariat.
    2. Koden er ordinal dager og center datoer separat innen år fjerne potensielle forvirre på grunn av variasjonen skyldes år eller sesongvariasjoner7,47,50,51.
    3. Sentrum noen covariates en samhandlingen tillate for enklere tolkning av deres lavere ordre i modellen utgang.
      Merk: Skalering covariates tillater enkel sammenligning av effekter mellom studier og noen ganger kan forbedre modellen konvergens.
  4. Forutsi vert svar (kaste ut eller Avvis vs godta) bruker en generell lineær modell (GLM) eller en generalisert lineær blandet modell (GLMM) med binomiske feil distribusjon og logit link-funksjon.
    Merk: Valget mellom en GLM eller GLMM avhenger av dataene, og hvis inkludert en tilfeldig effekt (f.eksreir ID, år). Tilfeldige faktorer bør ha minst 5 nivåer ellers avvik er sannsynlig å være dårlig anslått52.
    1. Rapportere determinantens (vanligvis R2) å vise hva andelen av varians ble forklart av en lineær modell53,54koeffisient.
  5. Forutsi hvor lang tid det tar fuglen å svare på eksperimentell parasitism bruker en GLM med en negativ binomisk feil distribusjon (eller en Poisson feil distribusjon Hvis dataene ikke er overdispersed) og logg link.
    Merk: Forskere se hvor lang tid det tar for en fuglen å reagere som "latency svar," som rapporteres med presisjon til dager, slik at eggene avvist ved eksperimentet har en ventetid null. Modell svar variabler med for mange nuller (> 50%) bruker null oppblåst eller hinder modeller55.
  6. Bruke diagnostiske verktøy å sjekk hvis modellen spår dataene tilfredsstillende og rapporten modell Sammendrag statistikken for å kvantifisere hva andelen av varians modell forklart56 , 57. rapporter (vanligvis R2) determinantens koeffisient, se trinn 5.4.2.
    1. Validere negative binomiske modeller med grafisk validering ved å produsere en plan for quantile-quantile og inntegning av Pearson rest mot montert verdiene.
      Merk: En veldrevet modell vil har ingen avvik eller uventet mønstre55.
    2. Validere binomiske modeller med godhet av fit tester som Hosmer-Lemeshow tester og andre diagnostikk i R-pakke, 'binomTools'58 som inneholder hele settet med diagnostiske verktøy.
  7. Vurdere kontrollere for konsekvent covariates for konsistens og sammenlignbarheten mellom studier.
    Merk: Vanlige covariates ville inkludere clutch størrelse22, legging dato59, hekker alder manipulasjon49, og om verten ble spylt fra redet eller ikke47. Mange, spesielt tidlig, studier brukte ikke noen covariates. Forfattere bør vurdere i tillegg analysere effekten av egg typer (eller ulike graderinger) uten covariates for å gjøre sine resultater kvantitativt sammenlignes disse studiene mangler covariates.
    1. Bruke en informasjon-teoretisk tilnærming og rapporterer resultatet av snitt mange potensielle modeller forklarer vert atferd60.
      Merk: Alternativt bruke step-wise regresjonsanalyse som en modell utvalg algoritmen61. Forskerne skal bruke en forhåndsdefinert kriterium (f.eks, justert R2, Mallows' Cp, Akaikes informasjon kriterium, Schwarz's BIC eller p-verdien) og gi både full modellen (med felles covariates) og en siste redusert modellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Fargerike egg modeller

Refleksjon spektra av tilpasset maling blandinger og naturlig egg er vist i figur 1A-D. Maling blandinger brukes i Foreldreomsorg og yngelens parasitism studier bør nøye samsvare med naturlig refleksjon mål spectral figur (farge) og omfanget (lysstyrke). Hvis det er oppnådd, bør fargen på eksperimentell egg oppfattes av verten som en naturlig egg farge. For å vurdere vert anerkjennelse, skal disse reflectances bli forvandlet til et relevant avian fargeområde. Dette produktet av disse refleksjon spectra, gjør kan solenergi Irradians og photoreceptor følsomhet integreres for å beregne quantum fanger33. Avian fargesans er annerledes enn i mennesker, fordi fugler se farger med fire, i stedet for tre fotoreseptorer. Quantum fangsten fra disse fire reseptorene kan forvandles til koordinater innenfor et tetrahedral fargeområde (figur 1E), der hvert toppunkt representerer relativ stimulering av en bestemt photoreceptor: ultrafiolett, kort, middels og lang bølgelengde-sensitive fotoreseptorer37. Koordinater innenfor dette området gir en metode for å sammenligne farger og fenotypiske mangfold av farger, som er relativt begrenset med hensyn til fargen på fugler eggshells62. Plotting eksperimentelle egg farge i et fargeområde er viktig fordi koordinatene i det rommet vil avgjøre hvis disse egg ville komme naturlig. Figur 1 illustrerer fargene på tilpassede maling (fargerike prikker, bokstaver tilsvarer til refleksjon spectra vist i figur 1A-D) som er beskrevet i dette dokumentet og hvordan de sammenlignet naturlig fuglene eggeskallet farger. Denne nye tilnærmingen gir muligheter for romanen eksperimentell design og kan gi ny innsikt i vert egg anerkjennelse.

Kvantifisere vert Svar å eggeskallet farger

Eksplisitt eller implisitt, alle unntatt én9 tidligere studien har antatt at verter svare på trekk dissimilarity, f.eks, forskjellen mellom en parasitt egg og sine egne, i en absolutt eller symmetrisk mote (figur 2, stiplet). Denne forskjellen varierer vanligvis fra identisk (0) til uendelig forskjellige; men de fleste egenskaper varierer langs flere dimensjoner og det er ingen en priori grunn til å anta deres svar skal ligne på tvers av fenotypiske space. Forskning som manipulerer egenskaper over full fenotypiske området (figur 2, solid), kan teste denne antakelsen. For to Turdus spp., Hanley et al. 9 fant at mellom en brun og blågrønne egg, begge like forskjellig fra vertens egen, brune egg var mer sannsynlig å bli avvist. Ved hjelp av egg modeller med kjente koordinater innenfor standard avian fargerom (figur 1E), kan forskere arbeide innenfor de naturlige fenotypiske eller utvide det fenotypiske området (f.eksmot blå-grønn eller brun) å utforske vert svar og sonde perseptuell grensene for verten anerkjennelse. En slik tilnærming skaper en kontekst (basert på fenotypiske space) for å forstå verter svar.

Kvantifisere vert Svar å eggeskallet spotfarger

En fersk studie21 viste at amerikansk robins er mer sannsynlig å avvise flekkete eksperimentelle egg når de oppfatter flekkene som brunere enn blå-grønne fargen på eggeskall (Figur 3). Denne verten legger uplettet egg, men deres parasitt på Brunhodetrupial Molothrus ativar har brune flekker og derfor denne beslutningsregelen synes adaptive. Slike funn forsterke tidligere funn som har vist at amerikanske robins basere beslutninger på begge bakken farge og flekker13; men klarte ved å måle deres svar over en fargen gradient Dainson et al. å etablere at amerikanske robins bruker kromatisk kontrasten mellom bakken og spotfarge i egg avvisning beslutninger21. Eksperimentell design ansette slike kontinuerlig variasjoner i farge aktiverer forskere å utforske rollen som vert sensorisk og perseptuelle mekanismer i egg anerkjennelse mer grundig.

Figure 1
Figur 1: representant variasjon i naturlige avian og kunstig eggeskallet farger. I gjennomsnitt på ti spectral refleksjon målinger av (A) det blå-grønt, (B) beige, (C) brun, (D) hvitt og (E) mørk brun maling blandinger (1.2.1 til 1.2.5, heltrukket linje) sammen med refleksjon av en ekte egg med en lignende opptreden: (A) American robin T. migratorius, (B) vaktel C. japonica, en (C) brown og (D) hvit innenlandske kylling egg Gallus g. domesticus (stiplet linje). Toppen i ultrafiolett refleksjon i (D) er fjerning av cuticle67. Innfelt bilder av ekte egg på venstre og kunstig eggene til venstre for å skalere (feltet over "kunstige" representerer 1 cm). Bildet av ekte vaktelegg (innfelt B) ble endret fra et fotografi tatt av Roger Culos som er lisensiert under CC av 4.0. Vi illustrerer voksen fugler som innfelte bilder (Foto Studiepoeng av fugl innfellinger ad henholdsvis: Tomáš Grim, Ingrid Taylar under CC av 2.0, Sheroolog Dejungen under CC-BY-SA-3.0). Avian oppfattet fargene tegnes også innenfor (E) avian tetrahedral fargeområdet for gjennomsnittlig ultrafiolett-sensitive avian viewer. Toppunktene representerer relativ stimulering av ultrafiolett (U), kort (S), medium (M) og lange (L) bølgelengde-sensitive fotoreseptorer. Grå prikker, representerer naturlig avian egg over hele Fylogenetiske mangfold66, fra tidligere publiserte data68, mens fargerike prikkene representerer fargene på tilpasset maling formuleringer her (trinn 1.1.1 å 1.2), og små faste punkter representerer mellomliggende farger (trinn 1.3). Kursiv bokstaver ved fargerike prikker referere spectral reflectances vises i denne illustrasjonen mens (e) refererer til de mørke flekkene fra en vaktelegg. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: representant vert egg avslag av egg med variabel eggeskallet coloration. Tradisjonelt forutsagte (stiplet) avvisning sannsynligheten for en vert er basert på absolutt oppfattet forskjellen mellom vertene egg og utenlandske egg (dvs.som utenlandske egget er flere svar til at egg er mer sannsynlig, uansett det retning av forskjellen i fargeområdet). Denne praksisen ignorerer naturlig variasjon i vertens egne egg farge. Men det er mer sannsynlig at amerikanske robins (N = 52) vil avvise brune egg enn like ulike blågrønne egg (heltrukket linje), som fremhever viktigheten av å undersøke vert svar over en fenotypiske gradient9. Dette tallet ble endret fra Hanley et al. 9 og disse dataene65 er lisensiert under CC av 4.0. Innfelt egg er representant for fargeområdet, men deres posisjoner er omtrentlige. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.  

Figure 3
Figur 3: representant vert egg avvisning av egg med variabel spot coloration. Kromatisk kontrasten (JND) mellom spotfargene malt på eksperimentell modell egg og bakken fargen på disse modellene spådd vert svar (0 = aksept, 1 = utstøting) i den amerikanske robin. Dette tallet har blitt endret fra Dainson et al. 21. innfelt egg representerer variasjon i stedet coloration brukes, men deres posisjoner er omtrentlige. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Selv om egg avvisning eksperimenter er den vanligste metoden å studere Foreldreomsorg og yngelens parasitten vert coevolution66, mangler anstrengelser for å standardisere materialer, teknikker eller protokoller. Dette er spesielt problematisk for meta-analyser. Ikke meta-analyse, til vår kunnskap, for verten egg avvisning hittil har kontrollert for metodologiske uoverensstemmelser studier67,68, inkludert hva regnes mimetic eller ikke-mimetic. Dette representerer et stort problem fordi mimetic (av human standarder) egg kan bli avvist av verter oftere enn tilsynelatende ikke-mimetic de69, som viser at menneskelige farge klassifisering er både utilstrekkelig og uhensiktsmessig for slutninger om avian kognisjon18. I tillegg meta-analyser ignorerer det faktum at noen studier, av samme verten Art, håndtert langsiktig annerledes, telle dem som svar22 eller ekskludere dem fra analyser7,67, 68. videre feil egg modeller som ikke-mimetic eller mimetic egg, kan føre til fallacious sammenligninger mellom studier at begge brukte disse klassifikasjoner for forskjellige egg modell typer70. Forskjeller mellom studier1,70 kan gjenspeile forskjeller både i studien design (f.eks, egg modelltyper) eller forskjeller mellom befolkninger, både til en ukjent grad; Dette forhindrer klar fortolkning av forskjellene og utelukker avvise null og alternative hypoteser. Denne protokollen gir en standardisert tilnærming for egg avvisning eksperimenter, og understreker spesielt coloring og kvantifisere fargen på egg modeller. Følgende eller tilpasset (og riktig rapportering) denne protokollen skal fremme metodologiske standardisering nødvendig for produktiv vitenskapelige debatten mellom studere sammenligninger og fremtidige utvikler i dette feltet forskning.

Siden eggeskallet coloration bestemmes bare to pigmenter protoporphyrin IX vises brun og biliverdin IXα vises blå-grønne62,71,72, eggeskallet farger bare opptar en liten del av avian visjon 62. denne varianten kan replikeres gjennom nøye formulere Akryl maling som passer naturlig eggeskallet farger, og dette vil føre til en bedre forståelse av verten anerkjennelse mekanismer. For eksempel Turdus verter er mer sannsynlig å avvise brune egg enn blågrønne egg, til tross for absolutt oppfattet Fargeforskjellen mellom disse utenlandske egg og deres egen (figur 2). Svar til egg farget langs fargeoverganger variere betydelig, fremheve betydningen av nøyaktig produsere og reprodusere fargene som brukes i egg avvisning eksperimenter. Selv variasjon i stedet farge kan resultere i slående forskjeller i vert svar (Figur 3)21. Ved å bruke denne tilnærmingen, forskere kan mer systematisk granske grensene for verten anerkjennelse og avdekke den relative betydningen av kromatisk og lystetthet stier i informere vert beslutninger.

Til tross for fordelene som denne tilnærmingen gir kvantifisere vert svar over en fenotypiske spekter, egnet det ikke for testing hver hypotese. Når avslaget priser er nødvendig for å teste hypoteser, spesielt for Inter befolkningen sammenligninger, ville ved hjelp av én eller flere konsekvent egg modelltyper være en mindre kostbar og krevende tilnærming. For eksempel kan presentere bestemt egg modell typer representant for bestemt parasitt egg polymorfismer, gi innsikt i historiske og moderne utvalg press73. Beregne avslaget priser er umulig når hvert egg er en unik farge; kvantifisere vert svar over en rekke potensielle parasittiske egg farger kan imidlertid gi innsikt i spørsmål knyttet til beslutningen terskler og diskriminering evner. Spesielt gir denne tilnærmingen et verktøy for forskere å måle en vert egg diskriminering evner. Denne protokollen skisserer maling oppskrifter å standardisere fargen på egg modeller brukes enten tilnærming. Videre uansett tilnærming valgt, skal forskere rapportere malinger de brukes til farging av sine egg modeller og skal kvantifisere fargene nøye. Dette bør styrke mellom studere sammenligninger og meta-analyse.

Egg avvisning studier med kontinuerlig farge, mønster, størrelsen og formen egenskaper har revolusjonert avian vert-parasitten våpenkappløp studier i kombinasjon med nå standard bruk av avian visuell persepsjon modellering69, 74. det er nå bevis for at noen verter ikke bare bruke absolutte perseptuelle forskjellen mellom egen og utenlandske egg i egg anerkjennelse, men i stedet base avvisning beslutninger på retning av disse forskjellen langs fenotypiske graderingen av avian Eggshell farge9. Fremtidig forskning bør bruke habituering/dishabituation eller operant trening studier for å vurdere om vertene av avian Foreldreomsorg og yngelens parasitter kan oppfatte og diskriminerer mellom naturlige og kunstige egg farger i ikke-egg anerkjennelse sammenhenger. Videre kunne disse samme eksperimentene avsløre om gjeldende-, historisk- og ikke-verter kan skille naturlig fra kunstig eggeskall, som ville understreke rollen sensoriske mekanismer i coevolutionary våpen-løp. Endelig tilstrekkelig omfatter og replikere UV komponenter av avian egg farge og maculation i egg avvisning studier er en nødvendig utfordring å overvinne av fremtidig forskning75; Dette vil være nødvendig å vurdere om UV-baserte egg fargesignaler representerer en perceptually fremtredende eller unike stikkordet for egg anerkjennelse og avvisning i vertene av avian Foreldreomsorg og yngelens parasitter. Ved å bruke denne konsekvent protokollen, forskere kan opprette nye eksperimenter og enklere tolke og sammenligne sine funn6,29,30,31.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ocean optikk har finansiert siden kostnader for dette manuskriptet.

Acknowledgments

MEH ble finansiert av HJ Van Cleave professorat ved University of Illinois, Urbana-Champaign. I tillegg til finansiering vi takker menneskelige Frontier Science programmet (til M.E.H. og TG) og European Social Fund og statsbudsjettet av Tsjekkia, prosjekt nei. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (til TG). Vi takker Ocean optikk for dekker publikasjonen kostnader.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Replicator Mini + Makerbot
Professional Acrylic Paint Cobalt Turquoise Light Winsor & Newton 28382
Professional Acrylic Paint Titanium White Winsor & Newton 28489
Professional Acrylic Paint Cobalt Green Winsor & Newton 28381
Professional Acrylic Paint Cobalt Turquoise Winsor & Newton 28449
Professional Acrylic Paint Burnt Umber Winsor & Newton 28433
Professional Acrylic Paint Red Iron Oxide Winsor & Newton 28486
Professional Acrylic Paint Cadmium Orange Winsor & Newton 28437
Professional Acrylic Paint Raw Umber Light Winsor & Newton 28391
Professional Acrylic Paint Yellow Ochre Winsor & Newton 28491
Professional Acrylic Paint Mars Black Winsor & Newton 28460
Paint Brush Utrecht 206-FB Filbert brush
Paint Brush Utrecht 206-F Flat brush
Hair Dryer Oster 202
Fiber optic cables Ocean Optics Inc. OCF-103813 1 m custom bifurcating fiber optic assembly with blue zip tube (PVDF), 3.8mm nominal OD jeacketing and 2 legs
Spectrometer Ocean Optics Inc. Jaz Spectrometer unit with a 50 um slit width, installed with a 200-850 nm detector (DET2B-200-850), and grating option # 2.
Battery and SD card module for spectrometer Ocean Optics Inc. Jaz-B
Light source Ocean Optics Inc. Jaz-PX A pulsed xenon light source
White standard Ocean Optics Inc. WS-1-SL made from Spectralon
OHAUS Adventurer Pro Scale OHAUS AV114C A precision microbalance
Gemini-20 portable scale AWS Gemini-20 A standard scale
Empty Aluminum Paint Tubes (22 ml) Creative Mark NA
Telescopic mirror SE 8014TM
GPS Garmin Oregon 600
220-grit sandpaper 3M 21220-SBP-15 very fine sandpaper
400-grit sandpaper 3M 20400-SBP-5 very fine sandpaper
color analysis software: ‘pavo’, an R package for use in, R: A language and environment for statistical computing v 1.3.1 https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html
UV clear transparent Flock off! UV-001 A transparent ultraviolet paint
Plastic sandwich bags Ziploc Regular plastic sandwich bags from Ziploc that can be purchased at the supermarket.
Kimwipes Kimberly-Clark Professional 34120 11 x 21 cm kimwipes
Toothbrush Colgate Toothbrush

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Davies, N. B., Brooke, M. deL. An experimental study of co-evolution between the cuckoo, Cuculus canorus, and its hosts. I. Host egg discrimination. Journal of Animal Ecology. 58 (1), 207-224 (1989).
  2. Feeney, W. E., Welbergen, J. A., Langmore, N. E. Advances in the study of coevolution between avian brood parasites and their hosts. Annu Rev Ecol Evol Syst. 45, 227-246 (2014).
  3. Kilner, R. M., Madden, J. R., Hauber, M. E. Brood parasitic cowbird nestlings use host young to procure resources. Science. 305 (5685), 877-879 (2004).
  4. Dawkins, R., Krebs, J. R. Arms races between and within species. Proc R Soc Lond B. 205, 489-511 (1979).
  5. Wyllie, I. The cuckoo. , B.T. Batsford Ltd. London. (1981).
  6. Hauber, M. E., et al. The value of artificial stimuli in behavioral research: making the case for egg rejection studies in avian brood parasitism. Ethology. 121 (6), 521-528 (2015).
  7. Samas, P., Hauber, M. E., Cassey, P., Grim, T. Host responses to interspecific brood parasitism: a by-product of adaptations to conspecific parasitism? Front Zool. 11 (1), 34 (2014).
  8. Bán, M., Moskát, C., Barta, Z., Hauber, M. E. Simultaneous viewing of own and parasitic eggs is not required for egg rejection by a cuckoo host. Behav Ecol. 24 (4), 1014-1021 (2013).
  9. Hanley, D., et al. Egg discrimination along a gradient of natural variation in eggshell coloration. Proc R Soc B. 284 (1848), 20162592 (2017).
  10. Moskat, C., et al. Discordancy or template-based recognition? Dissecting the cognitive basis of the rejection of foreign eggs in hosts of avian brood parasites. J Exp Biol. 213 (11), 1976-1983 (2010).
  11. Marchetti, K. Egg rejection in a passerine bird: size does matter. Anim Behav. 59, 877-883 (2000).
  12. Zölei, A., Hauber, M. E., Geltsch, N., Moskát, C. Asymmetrical signal content of egg shape as predictor of egg rejection by great reed warblers, hosts of the common cuckoo. Behaviour. 149 (3-4), 391-406 (2012).
  13. Rothstein, S. I. Mechanisms of avian egg recognition: which egg parameters elicit responses by rejecter species? Behav Ecol Sociobiol. 11 (4), 229-239 (1982).
  14. Davies, N. B., Brooke, M. deL., Kacelnik, A. Recognition errors and probability of parasitism determine whether reed warblers should accept or reject mimetic cuckoo eggs. Proc R Soc B. 263 (1), 925-931 (1996).
  15. Reeve, H. K. The evolution of conspecific acceptance thresholds. Am Nat. 133 (3), 407 (1989).
  16. Mermoz, M. E., Haupt, C., Fernández, G. J. Brown-and-yellow marshbirds reduce their acceptance threshold of mimetic brood parasite eggs in the presence of non-mimetic eggs. J Ethol. 34 (1), 65-71 (2015).
  17. Hauber, M. E., Moskát, C., Bán, M. Experimental shift in hosts' acceptance threshold of inaccurate-mimic brood parasite eggs. Biol Lett. 2 (2), 177-180 (2006).
  18. Grim, T. Mimicry vs. similarity: which resemblances between brood parasites and their hosts are mimetic and which are not? Biol J Linn Soc. 84 (1), 69-78 (2005).
  19. Lahti, D. C. The limits of artificial stimuli in behavioral research: the Umwelt gamble. Ethology. 121 (4), 529-537 (2015).
  20. Alvarez, F. Attractive non-mimetic stimuli in Cuckoo Cuculus canorus eggs. Ibis. 141, 142-144 (1999).
  21. Dainson, M., Hauber, M. E., López, A. V., Grim, T., Hanley, D. Does contrast between eggshell ground and spot coloration affect egg rejection? Sci Nat. 104, 54 (2017).
  22. Grim, T., et al. Constraints on host choice: why do parasitic birds rarely exploit some common potential hosts? J Anim Ecol. 80 (3), 508-518 (2011).
  23. Underwood, T. J., Sealy, S. G. Influence of shape on egg discrimination in American robins and gray catbirds. Ethology. 112, 164-173 (2006).
  24. Johnson, D. H. The importance of replication in wildlife research. J Wildl Manage. 66 (4), 919-932 (2002).
  25. Stokke, B. G., et al. Predictors of resistance to brood parasitism within and among reed warbler populations. Behav Ecol. 19 (3), 612-620 (2008).
  26. Soler, J. J., Martínez, J. G., Soler, M., Pape Møller, A. Coevolutionary interactions in a host-parasite system. Ecol Lett. 4, 470-476 (2001).
  27. Thorogood, R., Davies, N. B. Reed warbler hosts fine-tune their defenses to track three decades of cuckoo decline. Evolution. 67, 3545-3555 (2013).
  28. Robert, M., Sorci, G. Rapid increase of host defence against brood parasites in a recently parasitized area: the case of village weavers in Hispaniola. Proc R Soc B. 266, 941-946 (1999).
  29. Lahti, D. C. Evolution of bird eggs in the absence of cuckoo parasitism. Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (50), 18057-18062 (2005).
  30. Lahti, D. C. Persistence of egg recognition in the absence of cuckoo brood parasitism: pattern and mechanism. Evolution. 60 (1), 157-168 (2006).
  31. Grim, T., Stokke, B. G. In the light of introduction: Importance of introduced populations for the study of brood parasite-host coevolution. Biological invasions and animal behaviour. Weis, J. S., Sol, D. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. 133-157 (2016).
  32. Igic, B., et al. Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behaviour of wild birds. PeerJ. 3, e965 (2015).
  33. Maia, R., Eliason, C. M., Bitton, P., Doucet, S. M., Shawkey, M. D. pavo: an R package for the analysis, visualization and organization of spectral data. Methods Ecol Evol. 4 (10), 906-913 (2013).
  34. Hart, N. S., Vorobyev, M. Modelling oil droplet absorption spectra and spectral sensitivities of bird cone photoreceptors. J Comp Physiol A. 191 (4), 381-392 (2005).
  35. Govardovskii, V. I., Fyhrquist, N., Reuter, T., Kuzmin, D. G., Donner, K. In search of the visual pigment template. Vis Neurosci. 17, 509-528 (2000).
  36. Vorobyev, M., Osorio, D., Bennett, A. T. D., Marshall, N. J., Cuthill, I. C. Tetrachromacy, oil droplets and bird plumage colours. J Comp Physiol A. 183 (5), 621-633 (1998).
  37. Endler, J. A., Mielke, P. W. Comparing entire colour patterns as birds see them. Biol J Linn Soc. 86 (4), 405-431 (2005).
  38. Hart, N. S. The visual ecology of avian photoreceptors. Prog Retin Eye. 20 (5), 675-703 (2001).
  39. Hart, N. S. Vision in the peafowl (Aves: Pavo cristatus). J Exp Biol. 205 (24), 3925-3935 (2002).
  40. Hart, N. S., Partridge, J. C., Cuthill, I. C., Bennett, A. T. D. Visual pigments, oil droplets, ocular media and cone photoreceptor distribution in two species of passerine bird: the blue tit (Parus caeruleus L.) and the blackbird (Turdus merula L). J Comp Physiol A. 186 (4), 375-387 (2000).
  41. Stoddard, M. C., Prum, R. O. Evolution of avian plumage color in a tetrahedral color space: a phylogenetic analysis of new world buntings. Am Nat. 171 (6), 755-776 (2008).
  42. Vorobyev, M., Osorio, D. Receptor noise as a determinant of colour thresholds. Proc R Soc Lond B. 265 (1394), 351-358 (1998).
  43. Siddiqi, A., Cronin, T. W., Loew, E. R., Vorobyev, M., Summers, K. Interspecific and intraspecific views of color signals in the strawberry poison frog Dendrobates pumilio. J Exp Biol. 207, 2471-2485 (2004).
  44. Olsson, P., Lind, O., Kelber, A. Bird colour vision: behavioural thresholds reveal receptor noise. J Exp Biol. 218, 184-193 (2015).
  45. Pike, T. W. Preserving perceptual distances in chromaticity diagrams. Behav Ecol. 23, 723-728 (2012).
  46. Underwood, T. J., Sealy, S. G. Behavior of warbling vireos ejecting real and artificial cowbird eggs. Wilson J Ornithol. 123 (2), 395-400 (2011).
  47. Rohwer, S., Spaw, C. D. Evolutionary lag versus bill-size constraints: a comparative study of the acceptance of cowbird eggs by old hosts. Evol Ecol. 2 (1), 27-36 (1988).
  48. Martin-Vivaldi, M., Soler, M., Møller, A. P. Unrealistically high costs of rejecting artificial model eggs in cuckoo Cuculus canorus hosts. J Avian Biol. 3 (2), 295-301 (2002).
  49. Samaš, P., Heryán, J., Grim, T. How does urbanization affect dispersal in Eurasian blackbirds (Turdus merula)? Sylvia. 49, 21-38 (2013).
  50. Baicich, P. J., Harrison, C. J. O. A guide to the nests, eggs, and nestlings of North American birds. , Academic Press. San Diego. (1997).
  51. Hanley, D., Samaš, P., Heryán, J., Hauber, M. E., Grim, T. Now you see it, now you don't: flushing hosts prior to experimentation can predict their responses to brood parasitism. Sci Rep. 5 (1), 9060 (2015).
  52. Grim, T., Samaš, P., Hauber, M. The repeatability of avian egg ejection behaviors across different temporal scales, breeding stages, female ages and experiences. Behav Ecol Sociobiol. 68 (5), 749-759 (2014).
  53. Hanley, D., et al. Dynamic egg color mimicry. Ecol Evol. 6 (12), 4192-4202 (2016).
  54. Hanley, D., Samaš, P., Hauber, M. E., Grim, T. Who moved my eggs? An experimental test of the egg arrangement hypothesis for the rejection of brood parasitic eggs. Anim Cogn. 18 (1), 299-305 (2015).
  55. Samaš, P., et al. Ecological predictors of reduced avian reproductive investment in the southern hemisphere. Ecography. 36 (7), 809-818 (2013).
  56. Bolker, B. M. Linear and generalized linear mixed models. Ecol Stat Contemp theory Appl. , 309-334 (2015).
  57. Nakagawa, S., Johnson, P. C. D., Schielzeth, H. The coefficient of determination R2 and intra-class correlation coefficient from generalized linear mixed-effects models revisited and expanded. J R Soc Interface. 14 (134), 20170213 (2017).
  58. Nagelkerke, N. J. D. A note on a general definition of the coefficient of determination. Biometrika. 78 (3), 691-692 (1991).
  59. Zuur, A. F., Ieno, E. N., Walker, N., Saveliev, A. A., Smith, G. M. Mixed effects models and extensions in ecology with R. Stat Biol Heal. , Springer. New York. New York, NY. (2009).
  60. Grafen, A., Hails, R. Modern statistics for the life sciences. , Oxford University Press. Oxford. (2002).
  61. Zuur, A. F., Ieno, E. N., Elphick, C. S. A protocol for data exploration to avoid common statistical problems. Methods Ecol Evol. 1 (1), 3-14 (2010).
  62. Christensen, R. H. B., Hansen, M. K. binomTools: Performing diagnostics on binomial regression models. , https://cran.r-project.org/src/contrib/Archive/binomTools/ (2011).
  63. Lotem, A., Nakamura, H., Zahavi, A. Constraints on egg discrimination and cuckoo-host co-evolution. Anim Behav. 49 (5), 1185-1209 (1995).
  64. Burnham, K. P., Anderson, D. R. Model selection and multimodel inference: a practical information-theoretic approach. 60, Springer. New York, NY. (2002).
  65. Whittingham, M. J., Stephens, P. A., Bradbury, R. B., Freckleton, R. P. Why do we still use stepwise modelling in ecology and behaviour? J Anim Ecol. 75 (5), 1182-1189 (2006).
  66. Hanley, D., Grim, T., Cassey, P., Hauber, M. E. Not so colourful after all: eggshell pigments constrain avian eggshell colour space. Biol Lett. 11 (5), 20150087 (2015).
  67. Fecheyr-Lippens, D. C., et al. The cuticle modulates ultraviolet reflectance of avian eggshells. Biol Open. 4, 753-759 (2015).
  68. Hanley, D., Grim, T., Cassey, P., Hauber, M. E. Data from: Not so colourful after all: eggshell pigments constrain avian eggshell colour space. Dryad Digital Repos. , https://doi.org/10.5061/dryad.2q3r2 (2015).
  69. Hanley, D., et al. Data from: Egg discrimination along a gradient of natural variation in eggshell coloration. Dryad Digital Repos. , https://doi.org/10.5061/dryad.mm3kr (2017).
  70. Grim, T. Equal rights for chick brood parasites. Ann Zool Fennici. 44 (March), 1-7 (2007).
  71. Medina, I., Langmore, N. E. The costs of avian brood parasitism explain variation in egg rejection behaviour in hosts. Biol Lett. 11 (7), 20150296 (2015).
  72. Soler, M. Long-term coevolution between avian brood parasites and their hosts. Biol Rev. 89 (3), 688-704 (2014).
  73. Cassey, P., Honza, M., Grim, T., Hauber, M. E. The modelling of avian visual perception predicts behavioural rejection responses to foreign egg colours. Biol Lett. 4 (5), 515-517 (2008).
  74. Hale, K., Briskie, J. V. Response of introduced European birds in New Zealand to experimental brood parasitism. J Avian Biol. 38 (2), 198-204 (2007).
  75. Igic, B., et al. Detecting pigments from colourful eggshells of extinct birds. Chemoecology. 20, 43-48 (2010).
  76. Igic, B., et al. A shared chemical basis of avian host-parasite egg colour mimicry. Proc R Soc Lond B. 279 (1731), 1068-1076 (2012).
  77. Yang, C., et al. Coevolution in action: disruptive selection on egg colour in an avian brood parasite and its host. PLoS One. 5 (5), 1-8 (2010).
  78. Stoddard, M. C., Stevens, M. Avian vision and the evolution of egg color mimicry in the common cuckoo. Evolution. 65 (7), 2004-2013 (2011).
  79. Honza, M., Polačiková, L. Experimental reduction of ultraviolet wavelengths reflected from parasitic eggs affects rejection behaviour in the blackcap Sylvia atricapilla. J Exp Biol. 211 (15), 2519-2523 (2008).

Tags

Atferd problemet 138 Avian oppfatning Foreldreomsorg og yngelens parasitism fargesyn kognisjon eggeskallet farge avvisning eksperiment
Verifiserer grensene for Egg anerkjennelse bruker Egg avvisning eksperimenter langs fenotypiske graderinger
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Canniff, L., Dainson, M.,… More

Canniff, L., Dainson, M., López, A. V., Hauber, M. E., Grim, T., Samaš, P., Hanley, D. Probing the Limits of Egg Recognition Using Egg Rejection Experiments Along Phenotypic Gradients. J. Vis. Exp. (138), e57512, doi:10.3791/57512 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter