Coevolutionary adaptations in avian brood parasites and their hosts
Year: 2001
Type: dissertation
Abstract: Dette prosjektet har satt søkelyset på to problemstillinger knyttet til samevolusjonen mellom parasitt og vert; 1) utvikling av vertstilpasninger som mottrekk mot tilpasninger hos parasitten, med spesiell fokus på eggtilpasninger, og 2) mekanismer som kan forklare den store variasjonen i forsvarsatferd mot kullparasittisme blant ulike verter.\n\n1) Flere gjøk- (Cuculus canorus) stammer eller gentes har utviklet egg som er veldig like vertens egne egg, såkalt eggmimikry, for å vanskeliggjøre vertenes eggavvisning. For å svare på dette har mange verter på sin side gjort det vanskeligere for parasitten ved å utvikle en lavere variasjon i utseende mellom sine egg innen kullet (innenkull-variasjon), og en høyere variasjon mellom egg fra kull til kull (mellomkull-variasjon). Mange nordamerikanske spurvefugler blir benyttet som verter av brunhodetrupialen (Molothrus ater), men denne parasitten har ikke utviklet eggmimikry i forhold til vertseggene. Vi sammenlignet kullvariasjonen mellom spurvefugler i Europa og Nord-Amerika og fant en høyere innenkull-variasjon og en lavere mellomkull-variasjon i eggutseende hos nordamerikanske spurvefugler, selv om forskjellen i innenkull-variasjon mellom kontinentene var mindre enn forventet.Hos europeiske spurvefugler er det i tidligere eksperimenter funnet at det er en sammenheng som forventet mellom avvisningsraten overfor parasittiske ikkemimikry egg og kullvariasjonen i eggutseende. Vi fant at det ikke var noen slik sammenheng hos spurvefugler i Nord-Amerika. Resultatene gir støtte til hypotesen om at parasitter med eggmimikry utøver et betydelig seleksjonstrykk for utvikling av bestemte eggkarakterer hos sine verter.\n\nVi undersøkte om det var noen forskjell i innenkull-variasjon hos avvisere og akseptorer av parasittegg innen bestemte populasjoner av tre europeiske spurvefugler; rørsanger (Acrocephalus scirpaceus), bokfink (Fringilla coelebs) og munk (Sylvia atricapilla). Det ble funnet at det var en signifikant forskjell i innenkull-variasjon i eggutseende mellom avvisere og akseptorer av kunstige ikke-mimikry gjøkegg i en rørsanger-populasjon i Tsjekkia; avviserne hadde en lavere innenkull variasjon enn akseptorer av slike egg. Denne vertspopulasjonen har en intermediær avvisningsrate overfor ikke-mimikry egg. Et tilsvarende forsøk ble utført hos en bokfink-populasjon i Norge og en munk-populasjon i Tsjekkia. Begge artene er meget gode avvisere av ikke-mimikry egg, noe som indikerer at de aller fleste individer er i stand til å avvise slike egg. Vi valgte derfor å benytte egg fra artsfrender i forsøkene med disse artene. I motsetning til hos rørsangeren fant vi at det ikke var noen forskjell i innenkullvariasjon mellom akseptorer og avvisere av fremmede egg hos bokfink og munk. Hos begge artene ble det funnet at avvisningen av fremmede egg i stor grad avhenger av kontrasten (grad av mimikry) mellom egne egg og parasittegget. Dette viser at selv om individene er i stand til å avvise parasittegg, så finnes det kognitive begrensninger som medfører at egg som utseendemessig ligger under en viss terskelverdi med hensyn til likhet med egne egg vil bli akseptert. Det ble ikke funnet noen indikasjoner på at avvisningsatferden var avhengig av vertenes alder eller av kondisjonelle stimuli for noen av de tre artene. Dette kan tyde på at det er en genetisk basert kobling mellom det å kunne gjenkjenne fremmede egg og innenkull-variasjon. \n\n2) Mange vertsarter viser ingen eller kun intermediære avvisningsrater overfor fremmede ikke-mimikry egg. En slik tilsynelatende suboptimal atferd kan skyldes at det er kostnader forbundet med avvisningen som forhindrer evolusjon av perfekt avvisningsatferd. Slike kostnader kan være feilaktig avvisning av egne egg i uparasitterte reir (gjenkjenningsfeil), eller avvisning av egne egg i tillegg til parasittegget i parasitterte reir (avvisningskostnader). Hos gjøkverter, som ved suksessfull gjøkparasittisme har en reproduktiv suksess tilnærmet lik null, vil kun gjenkjenningsfeil være kilde til et potensielt seleksjonstrykk mot utvikling av høy avvisning av fremmede egg. Vi undersøkte om slike kostnader forekommer hos bokfink og munk; to arter som antas å ha blitt benyttet av gjøken tidligere, men som i dag ikke blir regelmessig parasittert. På grunn av at avvisningsatferden opprettholdes i fravær av parasittisme, forventet vi at disse artene begår få gjenkjenningsfeil.\n\nUndersøkelsen gav støtte til denne prediksjonen; avvisningskostnader i parasitterte reir var relativt høye, men gjenkjenningsfeil i uparasitterte reir var meget sjeldent forekommende.\n\nEn hypotese ("spatiell habitat-struktur hypotesen") basert på metapopulasjonsdynamikk og med vekt på karakteristikker vedrørende vertsartenes hekkebiotop ble framsatt for å forklare de store variasjonene i avvisning hos europeiske spurvefugler. Hypotesen bygger på at gjøken benytter de verter som hekker nær utkikkspunkter for parasitten, dvs. nær trær. Arter som hekker både nær og langt fra trær er de beste gjøkvertene, i og med at genflyt fra uparasitterte populasjoner vil forhindre utvikling av perfekt avvisning i parasitterte populasjoner. Arter som alltid hekker nær trær har høye avvisningsrater fordi få eller ingen populasjoner har unnsluppet parasittering, og det har derfor vært sterk seleksjon for utvikling av vertsforsvar. Data for gjøkverter i Europa gav god støtte til hypotesen. Grad av parasitt eggmimikry og parasitteringsrater er høyest hos de vertsarter som kan hekke både langt fra trær og nær trær, noe som tyder på at gjøken har størst suksess hos slike arter.
Author: Bård G. Stokke
Institution: Norwegian University of Science and Technology
Language: English
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2152249831