このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。

方法論記事

視覚的にセックスのロガーヘッド・シュライク (ラニウス・ルドヴィキアヌス) 羽毛の着色とパターンを使用

5.9K 回視聴

DOI:

10.3791/59713

2020年3月8日

この記事について

サマリー

第6次翼羽の着色とパターンに基づいて、ロガーヘッド・シュライクの性別を視覚的に特徴付けるプロトコルを提示する。

要約

アカウミヘッド・シュライクは、北米全土の草原の生息地を使用した小さな性的一型の通行人の鳥です。繁殖鳥類調査のデータに基づいて、種は1960年代半ば以来大幅に減少しています。衰退の原因は不明であり、この知識のギャップに対処するための研究が積極的に進められている。これらの取り組みは、現在までに分子マーカーを使用してのみ可能であった種をセックスできないことによって妨げられています。ここでは、第6原羽の着色とパターンを視覚的に分析することによって、性ロガーヘッドshrikesにプロトコルを提示する。この方法の適用は、これまで可能であったよりも細かい規模で脅威を特定し、様々な生態学的および進化的仮説に対処する能力を促進する。方法論は単純で、その結果は信頼できるものであり、この手法を含めて、その中で、またその中での研究を奨励する。

概要

アカウミヘッド・シュライク(ラニウス・ルドヴィキアヌス)は、北米の大部分を包含する広い地理的範囲を有する北米の通行人であり、一般的に草原1と言える様々な生息地である。これは、北米で発生するシュライク(オーダーパストリフォルム)の唯一の2種の一つです。シュライクスは、脊椎動物の獲物を取ることができるユニークな猛禽のような法案と、いばらや他の鋭利な物体に食品を突き刺すユニークな行動で最もよく知られています。アカウミヘッド・シュライクは、大陸に固有の「真のシュライク」(ファミリー・ラニイダエ)の唯一の種です。40°Nを超えるシュライクス繁殖は、一般的に移民1、2、3を義務付け、越冬地はほぼ完全に非回遊特異性1、4の範囲内に包含されている。

ロガーヘッド・シュライクの北米繁殖鳥類調査データ5は、範囲全体の人口減少(3.18%yr-1)が有意であることを示している。ロガーヘッド・シュライクは、フライトの24の「急な減少の一般的な鳥」、すなわち過去40年間に人口の50%以上を失ったが、より高い「ウォッチリスト」ステータス6を保証する他の高い脆弱性要因を欠いているパートナーの1つです。継承と人間の発達による生息地の喪失は、最初の減少に寄与した可能性が高い4,7が、繁殖期の人口減少の継続は生息地の喪失を上回っており、特に種が移民4,8の義務である地域では、他の制限要因を示唆している。オンタリオ州のアカウミヘッド・シュライクの絶滅危惧種の人口に対して行われた人口生存率分析の結果は、生後1年の鳥の越冬成功が人口動向9,10の原動力であることを示唆している。結果はさらに、野生の集団を増強している保全繁殖努力が、この地域の駆除から種を守っていることを示す9,10

性差を理解することは、生態学的および進化的仮説の両方の重要な要素である。アカウミアド・シュライクス(ラニウスルドヴィキアヌス)の羽毛は性的に単色であるため、個人は確実に手でセックスすることはできません。しかしながら、北シュライク(ラニウスエクスキュビター)11,12に適用可能な方法に基づいて第6次翼羽羽13における着色パターンを用いて少なくとも数個の成人ロガーヘッドシュライクの集団をセックスすることが可能であることが示されている。我々は、この方法論13を改訂し、第2の変数、特に東部集団の大多数の個人におけるセックスの確実な同定を可能にする第6次次次のラチにおける色素沈着の程度を考慮し、その適用(以前は成鳥にのみ適用される)を今年の若者に本格的にテストした。この方法は、特殊な機器や高価なラボアッセイを必要としませんし、観察者のバイアスの対象となる測定は必要ありません。私たちの結果に基づいて、方法は容易に学び、一度習得され、非常に正確である。ここでは、私たちの方法を使用して手でセックスシュイケをセックスする方法についての詳細な指示を提示し、このユニークで謎めいた種の保全上の懸念のための将来の研究と保全活動に性評価を含めるというより広い意味について議論します。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

本書に記載されている研究プロトコルは、アフリカンライオンサファリの動物ケア委員会のガイドラインに準拠しています。

1. 第六次翼の羽の色とパターンによるセックスのアカウミヘッドシュライクス

注:Shrikesは、6番目のプライマリウィング羽(P6)の着色とパターンに基づいて手でセックスすることができます。簡単に言えば、この技術では、観察者は一次翼の隠れ家の下端に沿って線を視覚的に外挿し、その後、一次隠れ家の下に見える羽の白い部分を通してラチス(シャフト)で茶色がどこまで伸びるかを評価する必要があります。

  1. バンダーグリップで鳥をしっかりと保持し、慎重に1つの翼を伸ばし、6番目のプライマリウィングの羽を見ることができるようにします(図1)。これは鳥の筋肉に害を引き起こす可能性がありますので、過度に拡張しないでください。
  2. P6羽を見つける:ロガーヘッド・シュライクスは10の一次羽を持ち、最後の(10番目)は最も遠位(最も外側の)羽であり、他の9つの一次羽と同じサイズで減少する。二次羽とは異なり、そして減少した10番目の原発を除いて、すべての原色は白い着色の程度を有する。P6 を見つけるために最初のプライマリを見つけて前方にカウントするよりも、10番目のプライマリから逆方向にカウントする方が簡単な場合があります。
  3. ラチス(以下シャフト)の茶色を評価する:それは白を通って少なくとも半分は伸び、触れるか、または主な羽の上に自然に横たわっていた一次秘密の羽の遠位端(身体と出現のポイントから最も遠い)にほぼ触れますか?「はい」の場合、鳥はメスです(図2)。「いいえ」の場合、鳥は雄である(図2)。
  4. 原羽の色のパターンと程度は、個人によって異なります。シャフトの茶色が白いパッチを通って一次の隠れ目の遠位の先端まで少なくとも半分は伸びるか、または茶色がやや不明瞭でない場合は、二次的なテクニックを使用してください。具体的には、シャフトの両側の羽根の褐色から白色への転移の対称性を評価する(図2)。ベーンの色が白に変わる点で茶色がシャフトの両側の同じ場所で出会う場合、鳥は雄である。線がシャフトでアメトリックに合致し、ステップまたはノッチを作成する場合、パターンは鳥がメスであることを示します(図2)。
  5. 個人の性別に関してまだ不確実性がある場合は、茶色と白色の間の移行の角度を調べます。羽根の茶色が急な角度を持ち、シャフトのベーンの白と合致し、逆さまの「V」を形成している場合、パターンは鳥がメスであることを示す(図2)。パターンが"M"のパターンの場合、それは雄の鳥を示します(図2)。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

男性と女性の羽毛は、全体的に、ロガーヘッドシュリケの単形である。しかし、カリフォルニア13本土と北部シュリーク12で発生する人口の6番目の原色のパターンに基づいて性別を識別できることが確立されています。我々は、それがロガーヘッドシュリケの北東部の集団と若い年齢のコホートに適用できるかどうかを判断するためにSustaitaら(2014)プロトコル13をテストした。私たちは、現場での使用に適した正確で使いやすい方法を開発することを目的として、プロトコルの修正版を開発しました。私たちは、シチズンサイエンティスト調査プロジェクトを開発することによって、私たちの変更されたプロトコルをテストしました。この調査は、カナダ、米国、および世界中の加入者で構成されるアフリカンライオンサファリ(ALS)の電子ニュースレターデータベースに送信されました。また、ALSのFacebookページにも調査を掲載し、5,604人に達しました。...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

ここでは、ロガーヘッドシュリークを視覚的な手掛かりのみに基づいてセックスできるシンプルで効率的な方法を説明し、その方法の精度を評価する。当社の簡単な方法は、少量のトレーニングで増加する高精度率を示す結果で、簡単かつ迅速に行われます。我々の結果は、もともと北シュリケ12で使用するために開発された方法がカリフォルニア本土で大人のロガーヘッドshrikesをセックスするための有用性を持っていたことを示す以前の研究13のものを支持する。我々は、この技術が種の範囲の他の場所、異なる亜種15、および完全に出現した飛行羽を持つ今年の若者のためにも機能することを実証するために、この研究を拡張しました。我々の目標は、この方法が、これまで繁殖期11の間に短期間しか可能ではなかった現場で手をつないでセックスシュリケをセックスするユーザーフレンドリーで簡単に学んだ技術として使用できるかどうかを判断することであったので、我々の目標は、一次翼の羽のパターンだけに焦点を当てるた...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

著者らは開示するものは何もない。

謝辞

私たちの方法論が開発されたフィールドワークのための資金は、環境カナダのカナダ野生生物サービス、環境カナダの環境研究基金におけるゲノミクスの戦略的技術アプリケーション、絶滅危惧種によって提供されました回復基金、部門間回収基金、自然科学工学研究評議会、オンタリオ州訓練・カレッジ・大学省(A.A.C.への奨学金)、クイーンズ大学(ダンカンとウルラ・カーマイケル・フェローシップ)A.A.C.)そして野生動物保護カナダ。編集者と4人の匿名のレビュー担当者のコメントに感謝し、この原稿を大幅に改善しました。野生動物保護カナダのスタッフと北米ロガーヘッドシュリケワーキンググループのメンバーに感謝し、この方法論の開発を支援する議論を行いました。私たちは、調査の完了に協力してくれたアフリカンライオンサファリ、ケンブリッジ、オンタリオ州のすべての市民科学者とスタッフに感謝します。特に、マーケティングおよびPRコーディネーターであるマーケティング・PRコーディネーターのエリン・シルズ(アフリカン・ライオン・サファリ)が、オンライン調査の作成と結果の要約に協力してくれたことに感謝します。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

参考文献

  1. Yosef, R. Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus). Birds of North America, Number 231. Poole, A., Gill, F. , Academy of Natural Sciences, Philadelphia, and American Ornithologists' Union. Washington, D.C. (1996).
  2. Pruitt, L. Loggerhead Shrike status assessment. U.S. Fish and Wildlife Service. , Fort Snelling, Minnesota. (2000).
  3. Burnside, K. M. Moults, plumages, and age classes of passerines and "near-passerines": a bander's overview. North American Bird Bander. 31, 175-193 (2006).
  4. Chabot, A. A., Hobson, K. A., Van Wilgenburg, S. L., Pérez, G. E., Lougheed, S. C. Migratory connectivity in the Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus). Ecology and Evolution. 8 (22), 10662-10672 (2018).
  5. Sauer, J. R., et al. The North American Breeding Bird Survey, Results and Analysis 1966-2016. Version 01.30.2017. USGS Patuxent Wildlife Research Center. , Laurel, Maryland. (2017).
  6. Rosenberg, K. V., et al. Partners in Flight Landbird Conservation Plan: 2016 Revision for Canada and Continental United States. Partners in Flight Science Committee. , (2016).
  7. Cade, T. J., Woods, C. P. Changes in distribution and abundance of the loggerhead shrike. Conservation Biology. 11 (1), 21-31 (1997).
  8. COSEWIC. COSEWIC assessment and status report on the Loggerhead Shrike Eastern subspecies Lanius ludovicianus ssp. and the Prairie subspecies Lanius ludovicianus excubitorides in Canada. Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada. , Ottawa. (2014).
  9. Tischendorf, L. Population viability analysis of the eastern Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus migrans). Unpublished report for the Canadian Wildlife Service. , Environment Canada. Ontario. (2009).
  10. Tischendorf, L. Population viability analysis of the eastern Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus migrans). Unpublished report for the Canadian Wildlife Service. , Environment Canada. Ontario. (2014).
  11. Pyle, P. Identification guide to North American birds. , Slate Creek Press. Bolinas, California. (1997).
  12. Brady, R. S., Paruk, J. D., Kern, A. J. Sexing adult Northern Shrike using DNA, morphometrics and plumage. Journal of Field Ornithology. 80 (2), 198-205 (2009).
  13. Sustaita, D., Owen, C. L., Villarreal, J. C., Rubega, M. A. Morphometric tools for sexing Loggerhead Shrikes in California. The Southwest Naturalist. 59 (4), 560-567 (2014).
  14. Fridolfsson, A., Ellegren, H. A simple and universal method for molecular sexing of non-ratite birds. Journal of Avian Biology. 30, 116-121 (1999).
  15. Miller, A. H. Systematic revision and natural history of the American shrikes (Lanius). University of California Publication in Zoology. 38, (1931).
  16. Chabot, A. A., Hobson, K. A., Craig, S., Lougheed, S. C. Moult in the Loggerhead Shrike Lanius ludovicianus is influenced by sex, latitude and migration. Ibis. 160 (2), 301-312 (2018).
  17. Kiat, Y., Vortman, Y., Sapir, N. Feather moult and bird appearance are correlated with global warming over the last 200 years. Nature Communications. 10, 2540(2019).
  18. Moskat, C., Hauber, M. E. Sex-specific responses to simulated territorial intrusions in the common cuckoo: a dual function of female acoustic signaling. Behavioural Ecology and Sociobiology. 73, 60(2019).
  19. Ducret, V., Schaub, M., Goudet, J., Roulin, A. Female-biased dispersal and non-random gene flow of MC1R variants do not result in a migration load in barn owls. Heredity. 122 (3), 305-314 (2019).
  20. Li, X. Y., Kokko, H. Sex-biased dispersal: a review of the theory. Biological Reviews. 94 (2), 721-726 (2019).
  21. Bosque, C., Pacheco, M. A. Skewed adult sex ratios in Columbina ground doves from Venezuela. Journal of Field Ornithology. 90 (1), 1-6 (2019).
  22. Heinsohn, R., Ohal, G., Webb, M., Peakall, R., Stojanovic, D. Sex ratio bias and shared paternity reduce individual fitness and population viability in a critically endangered parrot. Journal of Animal Ecology. 88 (4), 502-510 (2018).
  23. Lees, D., et al. Equitable chick survival in three species of the non-migratory shorebird despite species-specific sexual dimorphism of the young. Animals. 9 (5), 271(2019).
  24. Briedis, M., et al. A full annual perspective on sex-biased migration timing in long-distance migratory birds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Science. 286 (1897), 20182821(2019).
  25. Cohen, E. B., et al. The strength of migratory connectivity for birds en route to breeding through the Gulf of Mexico. Ecogeography. 42 (4), 658-669 (2019).
  26. Ledwon, M., Neubauer, G., Zmuda, A., Flis, A. I. Interaction between parent body condition and sex affects offspring desertion in response to acute stress. Journal of Ornithology. 160 (2), 417-428 (2019).
  27. Akresh, M. E., King, D. I., Marra, P. P. Examining carry-over effects of winter habitat on breeding phenology and reproductive success in prairie warblers Setophaga discolor. Journal of Avian Biology. 50 (4), 1-13 (2019).
  28. Devoucoux, P., Besnard, A., Bretagnolle, V. Sex-dependent habitat selection in a high-density Little Bustard Tetrax population in southern France, and the implications for conservation. Ibis. 161 (2), 310-324 (2018).
  29. Lamacchia, P., Madrid, E. A., Mariano-Jelicich, R. Intraspecific variability in isotopic composition of a monomorphic seabird, the Common Tern (Sterna hirundo), at wintering grounds. Emu-Austral Ornithology. 119 (2), 176-185 (2019).
  30. Whiteside, M. A., van Horik, J. O., Langley, E. J. G., Beardsworth, C. E., Capstick, L. A., Madden, J. R. Patterns of association at feeder stations for Common Pheasant released into the wild: sexual segregation by space and time. Ibis. 161 (2), 325-336 (2018).
  31. Li, M., et al. Effects of capture and captivity on plasma corticosterone and metabolite levels in breeding Eurasian Tree Sparrows. Avian Research. 10, 16(2019).
  32. Pegan, T. M., Winkler, D. W., Haussman, M. F., Vitousek, M. N. Brief increases in corticosterone affect morphology, stress responses, and telomere length but not post fledging movements in a wild songbird. Physiology and Biochemical Zoology. 92 (3), 274-285 (2019).
  33. Carzzaolo, C. S., Sironi, N., Glaizot, R., Christe, P. Sex-biased parasitism in vector-born disease: vector preference? PLoS One. 14 (6), e0218452(2019).
  34. Gutierrez-Lopez, R., Martinez-de la Puente, J., Gangoso, L., Soriguer, R., Figuerola, J. Effects of host sex, body mass and infection by avian Plasmodium on the biting rate of two mosquito species with different feeding preferences. Parasites and Vectors. 12, 87(2019).
  35. Eng, M. L., et al. In ovo exposure to brominated flame retardants Part II: Assessment of effects of TBBPA-BDBPE and BTBPE on hatching success, morphometric and physiological endpoints in American kestrels. Ecotoxicology and Environmental Safety. 179, 151-159 (2019).
  36. Riebel, K., Odom, K. J., Langmore, N. E., Hall, M. L. New insights from female bird song: towards and integrated approach to studying male and female communication roles. Biology Letters. 15 (4), 20190059(2019).
  37. Chabot, A. A., Harty, F., Herkert, J., Glass, W. Population demographics of the Loggerhead Shrike: insights into the species decline from a long-term study in the Midewin National Tallgrass Prairie. 2016 North American Prairie Conference. , 69-78 (2016).
  38. Chabot, A. A., Hobson, K. A., Van Wilgenburg, S. L., McQuat, G. J., Lougheed, S. C. Advances in linking wintering migrant birds to their breeding-ground origins using combined analyses of genetic and stable isotope markers. PLoS One. 7 (8), e43627(2012).
  39. Soorae, P. S. Field propagation and release of migratory Eastern Loggerhead Shrike to supplement wild populations in Ontario, Canada. Global Re-introduction Perspectives: 2013. Further case studies from around the globe. , (2013).
  40. Lagios, E., Robbins, K., Lapierre, J., Steiner, J., Imlay, T. Recruitment of juvenile, captive-reared eastern loggerhead shrikes Lanius ludovicianus migrans into the wild population in Canada. Oryx. 49 (2), 321-328 (2015).
  41. Wheeler, H. 2018 Eastern Loggerhead Shrike Recovery Program - Summary Report. Unpublished report, Wildlife Preservation Canada. , (2018).
  42. Romanov, M. N., et al. Widely applicable PCR markers for sex identification in birds. Animal Genetics. 55 (2), 220-231 (2019).
  43. Haas, C. Eastern subspecies of loggerhead shrike: the need for measurements of live birds. North American Bird Bander. 12, 99-102 (1987).
  44. Collister, D. M., Wicklum, D. Intraspecific variation in Loggerhead Shrikes: sexual dimorphism and implication for subspecies classification. Auk. 113, 221-223 (1996).
  45. Santolo, G. Weights and measurements for American Kestrels, Barn Owls and Loggerhead Shrikes in California. North American Bird Bander. 38, 161-162 (2013).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

タグ

初列風切羽性別判定プロトコル視覚的同定鳥類バンディング保全生物学鳥類形態学フィールド調査手法個体群モニタリング