Summary

Visueel Sexing Loggerhead Shrike (Lanius Ludovicianus) Met behulp van plumage coloration en patroon

Published: March 08, 2020
doi:

Summary

We presenteren een protocol om het geslacht van loggerhead shrike visueel gebaseerd op de kleur en het patroon van de zesde primaire vleugelveer te karakteriseren.

Abstract

De loggerhead shrike is een kleine seksueel monomorfe passerine vogel met behulp van grasland habitats in Noord-Amerika. Op basis van Breeding Bird Survey gegevens, heeft de soort ondergaan een drastische daling sinds het midden van de jaren 1960. De oorzaak van de daling is onbekend, en onderzoek is actief aan de gang om deze kenniskloof aan te pakken. Deze inspanningen worden belemmerd door een onvermogen om de soort in de hand geslacht, die tot op heden alleen mogelijk was met behulp van moleculaire markers. Hier presenteren we een protocol om sex loggerhead shrikes door het visueel analyseren van de kleuring en het patroon in de zesde primaire veer. De toepassing van de methode zal ons vermogen vergemakkelijken om bedreigingen op een fijnere schaal te identificeren dan tot nu toe mogelijk was en om verschillende ecologische en evolutionaire hypothesen aan te pakken. De methodologie is eenvoudig en resultaten betrouwbaar-we aanmoedigen met inbegrip van deze methode voor onderzoek van zowel in situ en ex situ populaties.

Introduction

De loggerhead shrike (Lanius ludovicianus) is een Noord-Amerikaanse passerine met een breed geografisch bereik omvat het grootste deel van Noord-Amerika en een verscheidenheid aan habitats die over het algemeen kan worden omschreven als grasland1. Het is een van de slechts twee soorten verschrompeling (Order Passeriformes) die voorkomen in Noord-Amerika. Shrikes zijn vooral bekend om de unieke raptor-achtige wetsvoorstel, die hen in staat stelt om gewervelde prooi te nemen, en hun unieke gedrag van spietsen de voedingsmiddelen op doornen of andere scherpe voorwerpen. De loggerhead shrike is de enige soort ‘ware shrike’ (Familie Laniidae) endemisch voor het continent. Shrikes die boven de 40°N fokken, zijn over het algemeen verplicht migranten1,2,3, met overwinteringsgronden die bijna volledig zijn opgenomen binnen die van niet-migrerende conspecifics1,4.

Noord-Amerikaanse Breeding Bird Survey gegevens5 voor loggerhead shrike geven een significante (3,18% jr-1)bereik-brede bevolking daling. De loggerhead shrike is een van de Partners in Flight’s 24 “Common Birds in Steep Decline”-dat wil zeggen, degenen die hebben verloren meer dan 50% van hun bevolking in de afgelopen 40 jaar, maar die ontbreken andere verhoogde kwetsbaarheid factoren die zou rechtvaardigen hogere “Watch List” status6. Habitatverlies als gevolg van opvolging en menselijke ontwikkeling heeft waarschijnlijk bijgedragen tot de aanvankelijke dalingen4,7, maar aanhoudende bevolkingsdalingen zijn groter dan habitatverlies in het broedseizoen, wat wijst op andere beperkende factoren, met name in gebieden waar de soort een verplichtmigrantis 4,8. Resultaten van een bevolkingsanalyse uitgevoerd voor de ernstig bedreigde bevolking van loggerhead shrike in Ontario suggereert dat overwinterensucces van vogels in hun eerste jaar van het leven is een bestuurder van de bevolking trends9,10. De resultaten wijzen er verder op dat de instandhoudingskweek, die de wilde populatie vergroot, de soort in dit gebied heeft onthield9,10.

Het begrijpen van geslachtsverschillen is een belangrijk onderdeel van zowel ecologische als evolutionaire hypothesen. Het verenkleed van loggerhead shrikes (Laniusludovicianus) is seksueel monochromatisch en daarom individuen kunnen niet betrouwbaar worden geslacht in de hand. Echter, op basis van een methode die van toepassing is op de noordelijke klauwier (Lanius excubitor)11,12, is aangetoond dat het mogelijk is om seks ten minste sommige populaties van volwassen loggerhead shrikes met behulp van de kleuring patroon in de zesde primaire vleugel veer13. We hebben deze methode13 herzien om rekening te houden met een tweede variabele, met name de mate van pigmentatie in de rachize van de zesde primaire, die een betrouwbare identificatie van geslacht in de meerderheid van de individuen in oostelijke populaties mogelijk maakt, en testte de toepassing ervan (voorheen alleen toegepast op volwassen vogels) op volwaardige jongeren van het jaar. De methode vereist geen gespecialiseerde apparatuur of dure lab tests, en er zijn geen metingen nodig die zouden worden onderworpen aan waarnemer bias. Op basis van onze resultaten, is de methode gemakkelijk te leren en, eenmaal onder de knie, zeer nauwkeurig. Hier presenteren we gedetailleerde instructies over hoe je seks verschrompelen in de hand met behulp van onze methode en bespreken de bredere implicaties van het opnemen van seksuele beoordeling in toekomstige onderzoek en behoud inspanningen voor deze unieke en raadselachtige soorten van instandhouding zorg.

Protocol

Het hier gepresenteerde onderzoeksprotocol voldoet aan de richtlijnen van het African Lion Safari’s Animal Care Committee. 1. Sexing Loggerhead Shrikes door Kleur en Patern van de zesde primaire vleugelveer OPMERKING: Shrikes kan worden geslacht in de hand op basis van de kleur ingeit en patroon in de zesde primaire vleugel veer (P6). In het kort vereist de techniek dat de waarnemer visueel extrapoloate een lijn langs de onderste rand van de primaire vleugel kapt, en …

Representative Results

Mannelijk en vrouwelijk verenkleed is, over het algemeen, monomorf in de loggerhead shrike. Echter, het is vastgesteld dat seks kan worden onderscheiden op basis van het patroon van kleuring in de6e primaire in de bevolking die zich voordoet op het vasteland van Californië13 en het noorden van shrike12. We testten Sustaita et al.’s (2014) protocol13 om te bepalen of het van toepassing was op noordoostelijk…

Discussion

Hierin beschrijven we een eenvoudige en efficiënte methode waarbij loggerhead shrike kan worden geslacht alleen op basis van visuele signalen, en bieden een beoordeling van de nauwkeurigheid van de methode. Onze eenvoudige methode is eenvoudig en snel ondernomen, met resultaten die wijzen op een hoge nauwkeurigheid die toeneemt met een kleine hoeveelheid training. Onze resultaten ondersteunen die van eerdere werk13 dat de methode oorspronkelijk ontwikkeld voor gebruik in het noorden shrike<sup cl…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Financiering voor veldwerk waarin onze methodologieën werden ontwikkeld werd geleverd door Environment Canada’s Canadian Wildlife Service, Environment Canada’s Strategic Technologies Application of Genomics in het Environment Research Fund, de Bedreigde Soorten Recovery Fund, het Interdepartemental Recovery Fund, de Natural Sciences and Engineering Research Council en het Ontario Ministry of Training, Colleges and Universities (beurzen aan A.A.C.), Queen’s University (Duncan en Urlla Carmichael Fellowship aan A.A.C.) en Wildlife Preservation Canada. We willen de redacteur en vier anonieme recensenten bedanken voor hun opmerkingen, die dit manuscript sterk hebben verbeterd. Met dank aan Wildlife Preservation Canada personeel en de leden van de Noord-Amerikaanse Loggerhead Shrike Working Group voor discussies die hebben geholpen bij de ontwikkeling van deze methodologie. We danken alle Citizen Scientists en medewerkers van African Lion Safari, Cambridge, Ontario, voor hun hulp bij het invullen van de enquête. We danken erin Sills, Marketing en PR Coördinator, African Lion Safari, vooral voor haar hulp bij het produceren van de online enquête en het samenvatten van resultaten.

References

  1. Yosef, R., Poole, A., Gill, F. Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus). Birds of North America, Number 231. , (1996).
  2. Pruitt, L. Loggerhead Shrike status assessment. U.S. Fish and Wildlife Service. , (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. , (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. , (2014).
  9. Tischendorf, L. Population viability analysis of the eastern Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus migrans). Unpublished report for the Canadian Wildlife Service. , (2009).
  10. Tischendorf, L. Population viability analysis of the eastern Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus migrans). Unpublished report for the Canadian Wildlife Service. , (2014).
  11. Pyle, P. . Identification guide to North American birds. , (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. Steiner, J., Chabot, A. A., Imlay, T., Savard, J. P. L., Stutchbury, B. J. M., 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).
check_url/fr/59713?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Morgan, G., Chabot, A. A. Visually Sexing Loggerhead Shrike (Lanius Ludovicianus) Using Plumage Coloration and Pattern. J. Vis. Exp. (157), e59713, doi:10.3791/59713 (2020).

View Video