Summary

Visuellt Sexing Loggerhead Shrike (Lanius Ludovicianus) Använda Fjäderdräkt Färgoch mönster

Published: March 08, 2020
doi:

Summary

Vi presenterar ett protokoll för att karakterisera kön loggerhead shrike visuellt baserat på färgning och mönster av den sjätte primära vingfjädern.

Abstract

Den loggerhead shrike är en liten sexuellt monomorfa tätting fågel med gräsmarksmiljöer över hela Nordamerika. Baserat på uppgifter från Breeding Bird Survey har arten minskat drastiskt sedan mitten av 1960-talet. Orsaken till nedgången är okänd, och forskning pågår aktivt för att ta itu med denna kunskapslucka. Dessa ansträngningar hindras av en oförmåga att kön arten i handen, som hittills endast var möjligt med hjälp av molekylära markörer. Här presenterar vi ett protokoll till sex loggerhead törnskäkes genom att visuellt analysera färgoch mönster i den sjätte primära fjädern. Tillämpningen av metoden kommer att underlätta vår förmåga att identifiera hot i en finare skala än vad som hittills har varit möjligt och att ta itu med olika ekologiska och evolutionära hypoteser. Metoden är enkel och resultat tillförlitlig, vi uppmuntrar inklusive denna metod för forskning av både in situ och ex situ populationer.

Introduction

Den loggerhead shrike(Lanius ludovicianus)är en nordamerikansk tättine med ett brett geografiskt sortiment som omfattar större delen av Nordamerika och en mängd olika livsmiljöer som i allmänhet kan beskrivas som gräsmark1. Det är en av endast två arter av törnstockar (Order Passeriformes) som förekommer i Nordamerika. Shrikes är mest kända för den unika raptor-liknande räkningen, som tillåter dem att ta ryggradsdjur byte, och deras unika beteende spetsande livsmedel på taggar eller andra vassa föremål. Den loggerhead shrike är den enda arten av “sann törnskat” (Family Laniidae) endemisk för kontinenten. Shrikes avel över 40 °N är i allmänhet skyldiga migranter1,2,3, med övervintringsområden nästan helt omfattas av icke-flyttande conspecifics1,4.

North American Breeding Bird Survey data5 för loggerhead shrike indikerar en betydande (3,18% år-1)utbud större befolkningsminskning. Den loggerhead shrike är en av Partners in Flight 24 “Vanliga fåglar i brant nedgång”-dvs de som har förlorat mer än 50% av sina populationer under de senaste 40 åren, men som saknar andra förhöjda sårbarhetsfaktorer som skulle motivera högre “Watch List” status6. Förlust av livsmiljöer på grund av arv och mänsklig utveckling bidrog sannolikt till de ursprungliga nedgångarna4,7, men fortsatta befolkningsnedgångar är snabbare än förlust av livsmiljöer under häckningssäsongen, vilket tyder på andra begränsande faktorer, särskilt i områden där arten är en förpliktande invandrare4,8. Resultaten av en befolkning livsduglighet analys som utförs för akut hotad population av loggerhead shrike i Ontario tyder på att övervintrande framgång fåglar i sitt första år i livet är en drivkraft för befolkningen trender9,10. Resultaten visar vidare att bevarande avelsinsatserna, som förstärker den vilda populationen, har hindrat arten från att utrotas i detta område9,10.

Att förstå könsskillnader är en viktig del av både ekologiska och evolutionära hypoteser. Fjäderdräkten av loggerhead shrikes (Laniusludovicianus) är sexuellt monokromatisk och därför individer kan inte tillförlitligt könsbestämmas i handen. Men baserat på en metod som gäller för den norra törnskake (Lanius excubitor)11,12, har det visat sig vara möjligt att kön åtminstone vissa populationer av vuxna loggerhead skrumpna med hjälp av färgning mönster i den sjätte primära vingfjäder13. Vi har reviderat denna metod13 för att inkludera behandling av en andra variabel, särskilt omfattningen av pigmentering i rachis av den sjätte primära, som möjliggör tillförlitlig identifiering av kön i de flesta individer i östra populationer, och testade dess tillämpning (tidigare endast tillämpas på vuxna fåglar) till fjädrade unga av året. Metoden kräver ingen specialiserad utrustning eller kostsamma lab analyser, och inga mätningar krävs som skulle vara föremål för observatör partiskhet. Baserat på våra resultat är metoden lätt att lära sig och, när den väl behärskar, är mycket exakt. Här presenterar vi detaljerade instruktioner om hur man sex shrike i handen med hjälp av vår metod och diskutera de bredare konsekvenserna av att inkludera könsbedömning i framtida forsknings-och bevarandeinsatser för denna unika och gåtfulla arter av bevarande oro.

Protocol

Forskningsprotokollet som presenteras häri överensstämmer med African Lion Safaris riktlinjer för animal care committee. 1. Sexing Loggerhead Shrikes av färg och patern av den sjätte primära Wing Feather OBS: Shrikes kan könsbestämmas i handen baserat på färgoch mönster i den sjätte primära vingfjädern (P6). I korthet kräver tekniken att observatören visuellt extrapoloate en linje längs den nedre kanten av de primära vingtäcken, och sedan bedöma h…

Representative Results

Manlig och kvinnlig fjäderdräkt är totalt sett monomorfa i loggerhead skrik. Det har dock fastställts att kön kan urskiljas baserat på mönstret för färgion i6: e primära i befolkningen som förekommer på fastlandet Kalifornien13 och norra törnskake12. Vi testade Sustaita et al.’s (2014) protokoll13 för att avgöra om det var tillämpligt på nordöstra populationer av loggerhead shrike och yngr…

Discussion

Häri beskriver vi en enkel och effektiv metod där loggerhead shrike kan könsbestämmas baserat endast på visuella ledtrådar, och ge en bedömning av metodens noggrannhet. Vår enkla metod är enkelt och snabbt genomförs, med resultat som indikerar en hög noggrannhet takt som ökar med en liten mängd utbildning. Våra resultat stöder de tidigare arbete13 som anges den metod som ursprungligen utvecklades för användning i norra shrike12 hade nytta för sexing vuxen …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Finansiering för fältarbete under vilka våra metoder har utvecklats tillhandahölls av Environment Canada’s Canadian Wildlife Service, Environment Canada’s Strategic Technologies Application of Genomics in the Environment Research Fund, the Endangered Species Återhämtningsfond, Interdepartmental Recovery Fund, Natural Sciences and Engineering Research Council och Ontario Ministry of Training, Högskolor och universitet (stipendier till A.A.C.), Queen’s University (Duncan och Urlla Carmichael Fellowship till A.A.C.) och Wildlife Bevarande Kanada. Vi vill tacka redaktören och fyra anonyma granskare för deras kommentarer, vilket avsevärt förbättrade manuskriptet. Tack vare Wildlife Preservation Canada personal och medlemmar av den nordamerikanska Loggerhead Shrike arbetsgrupp för diskussioner som hjälpte till att utveckla denna metod. Vi tackar alla Citizen Scientists och personal på African Lion Safari, Cambridge, Ontario, för deras hjälp med att slutföra undersökningen. Vi tackar särskilt Erin Sills, marknads- och PR-samordnare, African Lion Safari, för hennes hjälp med att ta fram online-undersökningen och sammanfatta 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/59713?article_type=t

Play Video

Cite This 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