Summary

Visuelt sexing loggerhead shrike (Lanius Ludovicianus) bruke fjærdrakt farging og mønster

Published: March 08, 2020
doi:

Summary

Vi presenterer en protokoll for å karakterisere kjønnet på loggerhead shrike visuelt basert på fargen og mønsteret til den sjette primære vingefjæren.

Abstract

Loggerhead shrike er en liten seksuelt monomorfe forbipasserende fugl ved hjelp av gressletter habitater over hele Nord-Amerika. Basert på data fra Breeding Bird Survey har arten gjennomgått en drastisk nedgang siden midten av 1960-tallet. Årsaken til nedgangen er ukjent, og forskning er aktivt i gang for å løse dette kunnskapsgapet. Disse tiltakene hindres av manglende evne til å sex arten i hånden, som til dags dato bare var mulig ved hjelp av molekylære markører. Her presenterer vi en protokoll til sex loggerhead shrikes ved visuelt å analysere farge og mønster i den sjette primære fjæren. Anvendelsen av metoden vil lette vår evne til å identifisere trusler i en finere skala enn det som har vært mulig til dags dato og for å håndtere ulike økologiske og evolusjonære hypoteser. Metodikken er enkel og resultater pålitelig-vi oppfordrer til å inkludere denne metoden for forskning av både in situ og ex situ populasjoner.

Introduction

Loggerhead shrike (Lanius ludovicianus) er en nordamerikansk forbipasserende med et bredt geografisk område som omfatter det meste av Nord-Amerika og en rekke habitater som vanligvis kan beskrives som gressletter1. Det er en av bare to arter av shrikes (Order Passeriformes) som forekommer i Nord-Amerika. Shrikes er best kjent for den unike raptor-lignende regningen, som tillater dem å ta virveldyr byttedyr, og deres unike oppførsel av impaling matvarer på torner eller andre skarpe gjenstander. Loggerhead shrike er den eneste arten av “ekte shrike” (Family Laniidae) endemisk til kontinentet. Shrikes avl over 40°N er generelt obligatoriske innvandrere1,2,3, med overvintringsområder nesten helt omfattet innenfor det av ikke-migrerende conspecifics1,4.

Nordamerikanske Breeding Bird Survey data5 for loggerhead shrike indikerer en betydelig (3,18% år-1) rekkevidde-wide befolkningsnedgang. Loggerhead shrike er en av Partnere i Flight’s 24 “Common Birds in Steep Decline”-dvs. Tap av habitat på grunn av suksesjon og menneskelig utvikling bidro sannsynligvis til den første nedgangen4,7, men fortsatt befolkningsnedgang er outpacing habitat tap i avlssesongen, noe som tyder på andre begrensende faktorer, spesielt i områder der arten er en obligatorisk migrant4,8. Resultatene av en befolkningslevedyktighetanalyse utført for den kritisk truede bestanden av loggerhead shrike i Ontario tyder på at overvintring suksess av fugler i sitt første år av livet er en driver av befolkningen trender9,10. Resultatene tyder videre på at bevaringavlsarbeidet, som forsterker den ville bestanden, har holdt arten fra utryddelse i dette området9,10.

Å forstå kjønnsforskjeller er en viktig del av både økologiske og evolusjonære hypoteser. Fjærdrakten til loggerhead shrikes (Laniusludovicianus) er seksuelt monokromatisk og derfor enkeltpersoner kan ikke pålitelig bli sexed i hånden. Men basert på en metode som gjelder for den nordlige shrike (Lanius excubitor)11,12, det har vist seg å være mulig å sex minst noen populasjoner av voksne loggerhead shrikes ved hjelp av fargemønster i sjette primære vinge fjær13. Vi har revidert denne metodikken13 for å inkludere vurdering av en annen variabel, spesielt omfanget av pigmentering i rachis av den sjette primære, som tillater pålitelig identifisering av sex i de fleste individer i østlige populasjoner, og testet sin søknad (tidligere bare brukt på voksne fugler) til fledged ung av året. Metoden krever ikke spesialisert utstyr eller kostbare laboratorieanalyser, og ingen målinger er nødvendig som vil være gjenstand for observatørbias. Basert på våre resultater, metoden er lett lært og, når mestret, svært nøyaktig. Her presenterer vi detaljerte instruksjoner om hvordan man seksualiserer shrike i hånden ved hjelp av vår metode og diskuterer de bredere implikasjonene av å inkludere seksualvurdering i fremtidig forskning og bevaringsarbeid for denne unike og gåtefulle arten av bevaringsbekymring.

Protocol

Forskningsprotokollen som presenteres her i samsvar med African Lion Safaris retningslinjer for dyrepleiekomité. 1. Sexing Loggerhead Shrikes av Farge og Patern av den sjette primære vinge fjær MERK: Shrikes kan kjønnet i hånden basert på farge og mønster i den sjette primære vingefjæren (P6). Kort sagt, teknikken krever observatøren å visuelt ekstrapoloate en linje langs den nedre kanten av de primære vingefordretter, og deretter å vurdere hvor langt den…

Representative Results

Mannlig og kvinnelig fjærdrakt er samlet, monomorfe i loggerhead shrike. Det er imidlertid fastslått at sex kan skjelnes basert på fargemønsteret i 6th primær i befolkningen som oppstår på fastlandet California13 og nordlige shrike12. Vi testet Sustaita et al.s (2014) protokoll13 for å avgjøre om det var aktuelt for nordøstlige populasjoner av loggerhead shrike og til yngre alderkohorter. Vi utvik…

Discussion

Her beskriver vi en enkel og effektiv metode der loggerhead shrike kan seksualiseres basert bare på visuelle signaler, og gi en vurdering av metodens nøyaktighet. Vår enkle metode utføres enkelt og raskt, med resultater som indikerer en høy nøyaktighet som øker med en liten mengde trening. Våre resultater støtter de av tidligere arbeid13 som indikerte metoden opprinnelig utviklet for bruk i nord shrike12 hadde nytte for sexing voksen loggerhead shrikes i fastlands-…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Midler til feltarbeid der våre metoder ble utviklet ble gitt av Environment Canadas kanadiske vilttjeneste, Environment Canadas strategic technologies anvendelse av genomikk i Miljøforskningsfondet, truede arter Recovery Fund, Interdepartmental Recovery Fund, Natural Sciences and Engineering Research Council og Ontario Ministry of Training, Høyskoler og universiteter (stipender til A.A.C.), Queen’s University (Duncan og Urlla Carmichael Fellowship til A.A.C.) og Wildlife Bevaring Canada. Vi ønsker å takke redaktøren og fire anonyme anmeldere for deres kommentarer, noe som i stor grad forbedret dette manuskriptet. Takket være Wildlife Preservation Canada ansatte og medlemmer av North American Loggerhead Shrike Working Group for diskusjoner som bidro til utvikling av denne metodikken. Vi utvider vår takk til alle Citizen Scientists og ansatte på African Lion Safari, Cambridge, Ontario, for deres hjelp til å fullføre undersøkelsen. Vi takker spesielt Erin Sills, Marketing og PR Coordinator, African Lion Safari, for hennes hjelp til å produsere on-line-undersøkelsen og oppsummere resultatene.

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