视觉上性感的记录者史莱克 （拉尼乌斯·卢多维丘努斯） 使用羽毛着色和模式

Summary

我们提出了一个协议，以描述基于第六原翼羽毛的着色和图案的记录器头shrike的性别。

Abstract

伐木动物是一种利用北美草原栖息地的性单态食虫鸟。根据繁殖鸟类调查数据，该物种自1960年代中期以来急剧下降。下降的原因尚不清楚，目前正在积极开展研究，以解决这种知识差距。这些努力因无法对手头的物种进行性别而受到阻碍，迄今为止，这些物种只能使用分子标记。在这里，我们通过直观地分析第六原羽的着色和图案，提出了一个性记录者shriks的协议。该方法的应用将促进我们比迄今更精细地识别威胁的能力，并解决各种生态和进化假设。该方法简单，结果可靠–我们鼓励包括这种方法，用于研究原位和原位种群。

Introduction

伐木者（拉尼乌斯·卢多维丘努斯）是北美的过路人，地理范围很广，包括北美大部分地区和通常可以称为草原¹的各种栖息地。它是在北美仅有的两种"通道"物种之一。Shrikes 最出名的是独特的猛禽状的钞票，它允许它们捕食脊椎动物的猎物，以及他们在荆棘或其他尖锐物体上刺中食物的独特行为。伐木者是非洲大陆特有的"真什莱克"（家族拉尼达）中唯一的物种。繁殖超过40°N的Shrikes一般是义务移民^1，2，3，越冬地几乎完全包括在非移民同地^1，4。

北美繁殖鸟类调查^数据5显示，在范围范围内，鸟类种群数量显著下降（3.18%， yr^-1）。记录器头shrike是飞行的24个"普通鸟类在陡坡下降"的合作伙伴之一，即那些在过去40年中失去了超过50%的人口，但缺乏其他升高的脆弱性因素，将证明更高的"观察名单"地位^6。由于继承和人类发展造成的栖息地丧失可能导致最初下降^4、7，但种群持续减少超过了繁殖季节的栖息地丧失，这表明了其他限制因素，特别是在该物种是义务移民^的4、8的地区。安大略省对极度濒危的沙头头虫种群进行种群生存能力分析结果表明，鸟类在生命第一年越冬成功是人口趋势^{的驱动力。}研究结果表明，保护繁殖工作，增加野生种群，使^{该物种在9、10}的灭绝。

理解性别差异是生态和进化假设的重要组成部分。流血的羽毛（拉尼乌斯卢多维丘斯）是性单色的，因此个人不能可靠地在手中进行性别。然而，根据一种适用于北方刺耳（拉尼乌斯幼崽）^{的方法11，12，}它已被证明有可能性别至少一些成年伐木者尖叫使用着色模式在第六原翼羽毛^13。我们修订了这种方法^13，以包括考虑第二个变量，特别是在第六次初级阶段，即色素沉着程度，它允许在东部人口大多数个体中可靠地识别性别，并测试了其应用（以前只适用于成年鸟类）对年幼年幼鸟的影响。该方法不需要专门的设备或昂贵的实验室测定，也不需要测量，而测量时会受到观察者的偏见。根据我们的结果，该方法很容易学习，一旦掌握了，就非常精确。在这里，我们提供了详细的说明，如何性刺在手使用我们的方法，并讨论包括性别评估在未来研究和保护努力这个独特和神秘的物种的保护关注的更广泛的影响。

Protocol

此处介绍的研究协议符合非洲狮子野生动物园的动物护理委员会指南。

1. 第六小学羽翼羽毛的彩色和Patern的性感记录者Shrikes

注：根据第六根翼羽（P6）中的着色和图案，可以用手进行色变。简而言之，该技术要求观察者在视觉上沿着主翼隐蔽层的下边缘外出一条线，然后评估棕色在拉奇（轴）中通过主要密体下方可见的羽毛的白色部分延伸多远。

1. 将鸟牢牢地握在绑带夹住，并小心地伸展一个翅膀，以便查看第六根原翼羽毛（图1）。不要过度伸展，因为这可能导致对鸟类的肌肉造成伤害。
2. 找到P6羽毛：Loggerhead Shrikes有10个原发，最后（第10^个）是最远端的（最外层）羽毛，并且缩小到其他9个原发羽毛的大小。与次发不同，除了减少的第10^个原发羽外，所有原发都有一定程度的白色着色。从第 10^个主数据库向后计数可能比查找第一个主数据库向前计数以定位 P6 更容易。
3. 评估拉奇（下一个轴）中的棕色：它是否至少延伸到白色，触摸，或接近触摸远端（最远离身体和出现点），因为它们自然地躺在原发上？如果"是"，鸟是雌性的（图2）。如果"否"，那么鸟是雄性的（图2）。
4. 原羽毛的着色模式和程度因个体而异。如果不确定轴中的棕色是否至少延伸到白色斑块的一半，延伸到主隐蔽处的远端尖端，或者如果棕色有点模糊，请使用辅助技术。具体来说，评估轴两侧羽叶片中棕色向白色过渡的对称性（图2）。如果叶片中色色变为白色点处的棕色在轴两侧的同一点相遇，则鸟是雄性。如果线在轴处以相测方式相约，创建步长或切口，则图案表示鸟是女性（图 2）。
5. 如果个人的性别仍然不确定，请检查棕色和白色着色之间的过渡角度。如果羽毛叶片中的棕色具有陡峭的角度，在轴的叶片中与白色相交，形成倒置的"V"，则图案表示鸟是女性（图2）。如果图案多于"M"，则表示雄鸟（图2）。

Representative Results

男性和女性的羽毛，总体而言，在伐木的刺骨中是单态的。然而，已经确定，性别可以根据性别模式，^{在第六初选}发生在大陆加州¹³和北部shrike12。我们测试了Sustaita等人（2014年）协议^13，以确定它是否适用于东北的伐木者人群和较年轻的年龄组。我们开发了协议的修改版本，目的是开发一种准确且易于使用的方法，适合在现场使用。我们通过开发公民科学家调查项目测试了我们修改后的协议。调查被发送到非洲狮子野生动物园（ALS）电子通讯数据库，该数据库由来自加拿大、美国和世界各地的订户组成。此外，我们还在ALS的Facebook页面上发布了这项调查，该页面覆盖了5，604人。共有399人审查了调查，120人参加了调查。参与者被要求阅读一个简短的指示，如何使用羽毛图案（类似于这里提出），然后性别的一系列26 shrikes（n = 13女性和n = 13男性）根据照片显示模式^在第六初选。照片按每个观看者的顺序显示，男性和女性的照片是随机订购的。以前已经用基因性性方法¹⁴确认了这些树的性别。所有照片均来自加拿大安大略省保护繁殖机构非洲狮子野生动物园（African Lion Safari）生产的2017年幼年鸟类，这些鸟类来自同一个创始人系，仅代表加拿大东部的一个亚种和一个种群。研究中只包括鸟类的照片，其中的飞行羽毛完全出现。所有照片都是在鸟类接受常规护理和管理（例如接种疫苗）时偶然拍摄的。选择照片的依据是图像质量-即分辨率，焦点，如果第6^初选的呈现是畅通无阻的-而不是他们如何代表每个性别的理想。

被调查者被要求评价他们以前对鸟类的了解，以及当他们查看照片时，他们是否觉得评分变得更容易。只有4%的被调查者认为自己是鸟类方面的专家。其余受访者的分得相当平均，认为自己要么没有经验（43%）或作为业余（46%）。

我们的公民科学家平均为 77%（范围 = 70% 到 85%）女性正确评估，男性77%（范围=67%至86%）（表1）。评分在照片中是一致的，这表明每个性别的图案可能相当一致。71%的志愿者回应说，他们觉得得分变得更容易，因为他们去。然而，前十张照片的平均评分数量几乎相同（78%正确得分），而前十张照片（77%正确评分）则几乎相同，这表明评分本身在练习中并没有变得更容易或更准确，但参与者对方法更放心。

我们测试了这样一个假设，即准确性随着训练和经验的增加而增加。有10个人亲自接受了我们的方法的培训，而不是让他们阅读指令。每人都展示了5张shrikes的照片，这些照片没有包括在调查中。每张照片，教练口头重申了性方法。然后，学员被要求进行与我们的公民科学家相同的评估。所有个人都训练了一对一，评估了13张女性照片中的12张和男性13张照片中的11张正确。一位受训者错误地将雌鸟的翅膀评分为雄性鸟的翅膀。两名受过训练的人错误地将一男翼的两张照片识别为女性。我们的结果表明，一对一的口头培训（在我们的案例中是使用照片完成的）与书面说明相比非常有效，并且提高了指定的准确性。训练场上也可以用手拿着一只鸟进行训练。无论采用哪种方法，我们建议在数据收集之前尽可能使用书面说明进行一对一的个人培训。

我们的结果表明，在适度的练习，不必依靠有鸟类在手，性记录器头shrike使用着色和模式^的第6初级提供了一个高度准确的方法，通过它可以辨别shrike的性别。然而，未来的研究需要确定这种方法是否普遍适用于伐木动物种群和其他亚种。我们还建议，未来的研究将评估P6图案的差异程度以及左右两翼之间的颜色，以及后续和重复的熔融。我们还建议今后的研究评估同一观察者该方法的可重复性。不管怎样，鉴于我们自己的和以前的研究的结果，这项技术似乎有可能在物种中具有广泛的效用。

图1：在准备评估第6^根原羽时，将记录头的翼伸。请点击此处查看此图形的较大版本。

图 2：第六原羽着色和图案在女性 （A 和 B） 与男性 （C 和 D） 记录头 shrike 中的示例。rachis 中的深色色素沉着是触摸，或几乎触及主隐蔽物的远端尖端，棕色羽毛叶片着色在轴的两侧不对称，在轴向白色过渡时，在女性的过渡中有一个陡峭的"V"角。rachis 中的深色色素沉着不超过主底壳的远端尖端的一半，在过渡到白色时轴两侧的羽毛叶片中的棕色是对称的，在男性的过渡点形成浅"M"角。图片上叠加了一条坚实的黑线，以展示初选的远端。在照片 B 和 C 中，在照片上叠加了一条蓝线，以显示"V"与"M"角度。第四个正发 （P4） 和第六个主 （P6） 都标记为指示主羽的编号顺序。请点击此处查看此图形的较大版本。

正确响应的比率	女性	男性
60% 到 69%	0	1
70% 到 79%	7	7
80% 到 89%	6	5
90% 到 100%	0	0
图片总数	13	13

表1：公民科学家审查女性（n = 13）和男性（n = 13）的跟踪翼照片的正确反应比例，根据第6^根羽毛的颜色和图案确定性别。

Discussion

在这里，我们描述了一种简单而有效的方法，即只能根据视觉线索进行记录器shrike的进行性别化，并给出对该方法准确性的评估。我们的简单方法易于快速实施，结果表明，高精度率会随着少量培训而增加。我们的结果支持了以前的工作^13，表明最初开发的方法，用于北部shrike¹²有效用，在性别成人伐木者尖叫在大陆加利福尼亚州。我们扩展了这项研究，以证明这项技术也适用于物种范围的其他地方，在不同的亚种^15，和年轻的一年与完全出现飞行羽毛。我们简化了方法^13，只专注于原翼羽毛的模式，因为我们的目标是确定该方法是否可以用作用户友好和容易学习的技术，在野外进行性刺，这在繁殖季节¹¹期间只能在短时间内实现。

在记录者shrike中确定性的能力将有助于检查该物种的一组大大扩展的生态和进化假设。人口和生命史特征的性别偏见差异会影响保护行动的有效性，需要关于这些偏见的数据来调整管理方案，以最好地满足物种的需求。对其他鸟类的研究表明，人口和生命史特征，包括^16、17、社会结构和繁殖^18、分散和基因流动^19、20、死亡率21、22、23、迁徙²⁴和随身影响^25、身体状况^26、栖息地选择和使用27、28、29 ^，30，压力诱发途径^31，32，教区^33，34，以及各种环境压力的反应³⁵可以因性别而异。人群中的性别偏见对人口人口、繁殖甚至^{社会生物学都有}重要影响。在伊利诺斯州北部的米德温国家塔格拉斯草原上，对伐木工人进行的研究表明，男性的死亡率可能对^{人口的趋势产生负面影响}。随着外来标记（如稳定同位素和核基因微卫星^38）的使用进步，从居民中可以辨别出移民的微缩物。容易发生性刺耳的能力将有助于研究性别偏颇死亡率的原因和其他可能推动这一物种人口趋势的人口因素。

保护育种已被证明是一个关键的管理工具，在安大略省^9，10伐木动物种群。大量野生种群利用人类护理中培育的年幼种群来增加，使这些种群免于灭绝，基本上"购买时间"进行研究，以更好地了解下降的原因。自2000年启动放生计划以来，安大略省已有1000多只幼鸟放归野外，幼鸟在随后^39、40年迁徙并回归繁殖。每年，一些人被扣留，以确保未来的繁殖可以发生。理想情况下，在原地人口中，男女的比例是相等的。一种快速和廉价的方法将有助于确保在释放尽可能多的年轻人的同时实现管理原地人口的这一目标。⁴¹年来，超过100只幼鸟被释放，DNA性别的成本令人望而却步。因此，无法确定每个性别的回报率是否与释放的回报率成正比，或者是否发生了性别偏见的死亡率。同样，一种廉价且易于实施的方法，即让一年中的幼崽可以进行性别，这将使我们能够更好地量化保护性繁殖对安大略省物种的影响，并有助于扩大可能的研究范围，例如，包括性大小变形和筑巢生存季节性育雏性别比率等。

虽然分子性化方法广泛适用于鸟类^14，42，并已证明有效的记录器shrikes 38，42，他们需要一个组织样本，从中提取DNA，专用设备和专业知识，并没有我们的方法成本效益。其他使用外部特征（如通风性）的性测定方法对记录器shrike效果较差，后者只在短时间内表现出一种克隆性突起（Chabot，未公布的数据）。适合性别密切相关的北方斯莱克（L. excubor）¹²的形态学没有在记录者43，44，45有效。我们准确和易于实施的性别测定方法具有广泛的效用，不仅可用于为比较人口和生命史研究提供信息，而且对于需要性别特定数据的研究和保护活动也具有广泛的效用。