Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wizualne określanie płci dzierzby karetta (Lanius ludovicianus) przy użyciu ubarwienia i wzoru upierzenia

5.9K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59713

⸱

8 marca 2020

 , 
1African Lion Safari, 2Department of Biology, Queen's University

W tym artykule

Podsumowanie

Przedstawiamy protokół do wizualnego scharakteryzowania płci dzierzby karetta na podstawie ubarwienia i wzoru szóstego pióra skrzydła głównego.

Streszczenie

Dzierzba karetta to mały seksualnie monomorficzny ptak wróblowaty, wykorzystujący siedliska trawiaste w Ameryce Północnej. Opierając się na danych Breeding Bird Survey, gatunek ten uległ drastycznemu spadkowi od połowy lat 60. XX wieku. Przyczyna spadku nie jest znana, a badania są aktywnie prowadzone w celu wypełnienia tej luki w wiedzy. Wysiłki te są utrudnione przez niemożność określenia płci gatunku w ręku, co do tej pory było możliwe tylko przy użyciu markerów molekularnych. Tutaj przedstawiamy protokół dotyczący płci dzierzb karettowych, analizując wizualnie ubarwienie i wzór w szóstym piórze pierwotnym. Zastosowanie tej metody ułatwi nam identyfikowanie zagrożeń na większą skalę niż było to możliwe do tej pory oraz zajmowanie się różnymi hipotezami ekologicznymi i ewolucyjnymi. Metodologia jest prosta, a wyniki wiarygodne – zachęcamy do włączenia tej metody do badań zarówno populacji in situ, jak i ex situ.

Wprowadzenie

Dzierzba karetta (Lanius ludovicianus) to północnoamerykański wróblowaty o szerokim zasięgu geograficznym obejmującym większość Ameryki Północnej i różnorodności siedlisk, które ogólnie można opisać jako łąki1. Jest to jeden z zaledwie dwóch gatunków dzierzb (rząd Passeriformes) występujących w Ameryce Północnej. Dzierzby są najbardziej znane z unikalnego dzioba przypominającego ptaka drapieżnego, który pozwala im chwytać zdobycz kręgowców, oraz ich unikalnego zachowania polegającego na nabijaniu przedmiotów spożywczych na ciernie lub inne ostre przedmioty. Dzierzba karetta jest jedynym gatunkiem "prawdziwej dzierzby" (rodzina Laniidae) endemicznym dla tego kontynentu. Dzierzby lęgowe lęgowe powyżej 40°N są generalnie obowiązkowe dla migrantów1,2,3, z zimowiskami prawie w całości objętymi terenami niemigrujących współplemieńców1,4.

Dane z badania ptaków lęgowych w Ameryce Północnej5 dla dzierzby karetta wskazują na znaczny (3,18% rok do 1) spadek populacji w całym zakresie. Dzierzba karetta jest jednym z 24 "pospolitych ptaków w gwałtownym spadku" Partners in Flight, tj. tych, które straciły ponad 50% swoich populacji w ciągu ostatnich 40 lat, ale które nie mają innych podwyższonych czynników podatności, które uzasadniałyby wyższy status "Listy obserwacyjnej"6. Utrata siedlisk w wyniku sukcesji i rozwoju człowieka prawdopodobnie przyczyniła się do początkowych spadków4,7, ale ciągłe spadki populacji wyprzedzają utratę siedlisk w sezonie lęgowym, co sugeruje inne czynniki ograniczające, w szczególności na obszarach, gdzie gatunek jest obowiązkowym migrantem4,8. Wyniki analizy żywotności populacji przeprowadzonej dla krytycznie zagrożonej populacji dzierzby karetta w Ontario sugerują, że sukces zimowania ptaków w pierwszym roku życia jest czynnikiem napędzającym trendy populacji9,10. Wyniki wskazują ponadto, że wysiłek związany z hodowlą zachowawczą, który zwiększa dziką populację, uchronił gatunek przed wyginięciem na tym obszarze9,10.

Zrozumienie różnic między płciami jest ważnym elementem zarówno hipotez ekologicznych, jak i ewolucyjnych. Upierzenie dzierzb karetta (Laniusludovicianus) jest monochromatyczne płciowo i dlatego osobniki nie mogą być niezawodnie seksowane w dłoni. Jednak w oparciu o metodę mającą zastosowanie do dzierzby północnej (Lanius excubitor)11,12, wykazano, że możliwe jest określenie płci przynajmniej niektórych populacji dorosłych dzierzb karetta przy użyciu wzoru ubarwienia w szóstym pierwszorzędowym piórze skrzydłowym13. Zmieniliśmy tę metodologię13, aby uwzględnić drugą zmienną, w szczególności zakres pigmentacji osadki szóstej podstawowej, co pozwala na wiarygodną identyfikację płci u większości osobników w populacjach wschodnich, i przetestowaliśmy jej zastosowanie (wcześniej stosowane tylko do dorosłych ptaków) u młodych w roku. Metoda nie wymaga specjalistycznego sprzętu ani kosztownych testów laboratoryjnych i nie są wymagane żadne pomiary, które byłyby podatne na stronniczość obserwatora. Opierając się na naszych wynikach, metoda jest łatwa do nauczenia, a po opanowaniu jest bardzo dokładna. W tym miejscu przedstawiamy szczegółowe instrukcje, jak uprawiać dzierzbę płciowo w dłoni przy użyciu naszej metody i omawiamy szersze implikacje włączenia oceny płci do przyszłych badań i działań ochronnych dla tego wyjątkowego i enigmatycznego gatunku budzącego obawy o ochronę.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Przedstawiony tutaj protokół badawczy jest zgodny z wytycznymi Komitetu ds. Opieki nad Zwierzętami African Lion Safari.

1. Określanie płci dzierzb karetta według koloru i ojca szóstego pióra skrzydła pierwotnego

UWAGA: Dzierzby mogą być płciowane w ręku na podstawie ubarwienia i wzoru w szóstym piórze skrzydła głównego (P6). Krótko mówiąc, technika ta wymaga od obserwatora wizualnego ekstrapolowania linii wzdłuż dolnej krawędzi głównych osłon skrzydeł, a następnie oceny, jak daleko brąz rozciąga się w osadce (trzonie) przez białą część pióra widoczną poniżej głównych osłon

.
  1. Przytrzymaj ptaka mocno w uchwycie banderolki i ostrożnie rozłóż jedno skrzydło, aby umożliwić obejrzenie szóstego pióra skrzydła głównego (Rysunek 1). Nie rozciągaj się nadmiernie, ponieważ może to spowodować uszkodzenie muskulatury ptaka.
  2. Zlokalizuj pióro P6: Dzierzby karetta mają 10 piór pierwotnych, przy czym ostatnie (10) jest najbardziej dystalnym (najbardziej zewnętrznym) piórem i zmniejsza rozmiar w stosunku do pozostałych 9 piór pierwotnych. W przeciwieństwie do piór drugorzędnych i z wyjątkiem zredukowanego 10-tego pióra pierwotnego, wszystkie pióra podstawowe mają pewien stopień białego zabarwienia. Może być łatwiej liczyć wstecz od 10. podstawowego niż zlokalizować pierwszy podstawowy i liczyć do przodu, aby zlokalizować P6.
  3. Oceń brąz w osadce (dalej trzon): Czy rozciąga się co najmniej w połowie bieli i dotyka lub prawie dotyka dystalnego końca (najdalej od ciała i punktu wynurzenia) pierwotnych piór ukrytych, gdy leżą one naturalnie nad piórami pierwotnymi? Jeśli "tak", ptak jest samicą (Rysunek 2). Jeśli "nie", to ptak jest samcem (Rysunek 2).
  4. Wzór i stopień ubarwienia piór pierwotnych różni się u poszczególnych osobników. Jeśli nie masz pewności, czy brąz w trzonie rozciąga się co najmniej w połowie długości białej plamy do dystalnych końców głównych osłon, lub jeśli brąz jest nieco niewyraźny, użyj techniki wtórnej. W szczególności oceń symetrię przejścia od brązu do bieli w łopatce piórowej po każdej stronie wału (Rysunek 2). Jeśli brąz w punkcie, w którym ubarwienie zmienia się na białe w łopatce, spotyka się w tym samym miejscu po obu stronach trzonu, ptak jest samcem. Jeśli tam linia styka się asymetrycznie na trzonie, tworząc stopień lub wcięcie, wzór wskazuje, że ptak jest samicą (Rysunek 2).
  5. Jeśli nadal nie ma pewności co do płci danej osoby, zbadaj kąt przejścia między brązowym a białym ubarwieniem. Jeśli brąz w łopatce pióra ma stromy kąt w miejscu, w którym spotyka się z białym w łopatce na trzonie, tworząc odwrócone "V", wzór wskazuje, że ptak jest samicą (Rysunek 2). Jeśli wzór jest bardziej podobny do "M", oznacza to samca ptaka (Rysunek 2).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

U srokwi szarej upierzenie samców i samic jest ogólnie monomorficzne. Ustalono jednak, że płeć można rozpoznać na podstawie wzoru ubarwienia 6th lotki pierwszej u populacji występującej w kontynentalnej Kalifornii13 oraz u srokwi północnej12. Przetestowaliśmy protokół Sustaity i wsp. (2014)13, aby sprawdzić, czy jest on możliwy do zastosowania w populacjach srokwi szarej z północnego wschodu oraz w młodszyc...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

W niniejszym artykule opisujemy prostą i skuteczną metodę, dzięki której dzierzba karetta może być seksowana wyłącznie na podstawie wskazówek wizualnych i zapewniamy ocenę dokładności metody. Nasza prosta metoda jest łatwa i szybka do wdrożenia, a wyniki wskazują na wysoki wskaźnik dokładności, który wzrasta przy niewielkiej ilości treningu. Nasze wyniki potwierdzają wyniki poprzednich prac13 , które wskazywały, że metoda pierwotnie opracowana do stosowania u dzierzb północnych12...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Fundusze na badania terenowe, podczas których opracowano nasze metodologie, zostały zapewnione przez Environment Canada's Canadian Wildlife Service, Environment Canada's Strategic Technologies Application of Genomics in the Environment Research Fund, Endangered Species Recovery Fund, Interdepartmental Recovery Fund, Natural Sciences and Engineering Research Council oraz Ontario Ministry of Training, Colleges and Universities (stypendia dla A.A.C.), Queen's University (stypendium Duncana i Urlli Carmichael dla A.A.C.) oraz Wildlife Preservation Canada. Pragniemy podziękować Redakcji i czterem anonimowym recenzentom za uwagi, które znacznie ulepszyły ten manuskrypt. Podziękowania dla pracowników Wildlife Preservation Canada i członków North American Loggerhead Shrike Working Group za dyskusje, które pomogły w opracowaniu tej metodologii. Składamy podziękowania wszystkim naukowcom obywatelom i pracownikom African Lion Safari, Cambridge, Ontario, za ich pomoc w wypełnieniu ankiety. Szczególne podziękowania kierujemy do Erin Sills, Koordynatorki ds. Marketingu i PR w African Lion Safari, za pomoc w przygotowaniu ankiety on-line i podsumowaniu wyników.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Bibliografia

  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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Lotka pierwszorzędowaProtokół oznaczenia płciIdentyfikacja wizualnaObrączkowanie ptakówBiologia konserwatorskaMorfologia ptakówMetodyka terenowaMonitoring populacji
Wizualne określanie płci dzierzby karetta (Lanius ludovicianus) przy użyciu ubarwienia i wzoru upierzenia
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.