Abstract

fundal

Păsările incubatoare trebuie să echilibreze conflictul dintre nevoile termice ale embrionilor în curs de dezvoltare și nevoile lor de auto-întreținere pentru energie. The Chinese Grouse (Tetrastes sewerzowi) trăiește în pădurile de conifere de munte înalt și se confruntă cu stres energetic, mediu rece și presiune de pradă. Femelele ar putea regla ritmul de incubație pentru a se adapta la aceste constrângeri.

Metode

Au fost utilizate două metode pentru investigarea modului de depunere a ouălor și a modului de incubație a tufei chineze; 25 de cuiburi au fost monitorizate de data loggers și 12 cuiburi de camere video cu infraroșu.

Rezultate

Fecioarele chinezești de sex feminin depun de obicei un ou la fiecare 2 zile. Perioada de incubație a fost de 28-31 de zile. Constanța generală a incubației pentru chineză a fost de 93%. Femelele au luat 5,0 adâncituri pe zi și 34% din toate cele 1696 de adâncituri au fost luate în perioada crepusculară. Durata medie a recesului a fost de 20,3 min. Femelele au avut loc mai multe și mai scurte în ultima parte a incubației. Femelele care au alocat mai mult timp hrănirii au avut un succes reproductiv mai mare.

Concluzii

Probabil datorită raportului său ridicat de ou/masă corporală, Tânărul chinez are un interval lung de ouă de 49 de ore. Sugerăm că, din cauza stresului energetic, femelele au relativ mai multe adâncituri și cresc numărul de adâncituri pe măsură ce incubația progresează. Pentru a compensa nevoile termice ale embrionilor, acestea extind perioada de incubație și scurtează durata recesiunii în acest mediu rece.

fundal

La păsările precociale, în special la cele în care incubează un singur sex, depunerea ouălor și incubația sunt etape importante ale investiției în reproducere și pot reprezenta blocaje energetice critice, în special în medii dure (Wiebe și Martin 1995, 1997, 2000). Indivizii incubați trebuie să echilibreze conflictul dintre nevoile termice ale embrionilor în curs de dezvoltare și nevoile lor de auto-întreținere, lăsând cuibul să se hrănească (Wiebe și Martin 2000; Conway și Martin 2000a; Coates și Delehanty 2008). De asemenea, păsările incubatoare trebuie să își adapteze ritmurile de incubație pe baza condițiilor fizice și a factorilor de mediu.

La speciile mai mici, factorii de mediu au un efect mai mare asupra ritmului de incubație și se crede că păsările mai mici au o nevoie mai mare de hrană în timpul incubației (Afton 1980). Păsările cu corp mare au rezerve de energie mai mari și pot petrece mai mult timp pe cuib, dar în perioadele de stres, păsările cu corpul mic ar putea să nu aibă suficiente rezerve de nutrienți pentru a completa incubația (Gloutney și Clark 1991) și ar avea nevoie de mai mult timp liber pentru cuiburi pentru hrănire (Manlove și Hepp 2000; Camfield și colab. 2010). De asemenea, păsările care trăiesc în zone cu temperaturi scăzute au o cheltuială zilnică mai mare de energie, dar hrănirea departe de cuib este aproape de două ori mai costisitoare decât incubarea unui ambreiaj cu patru ouă (Piersma și colab. 2003). Deoarece temperaturile ambiante scăzute permit ouălor să se răcească rapid, ar putea fi necesar ca păsările să prezinte o atenție mai mare la cuiburi în climatul rece (Chalfoun și Martin 2007). Martin (2002) a arătat că temperaturile ambiante mai reci pot duce la o atenție mai mare, cum ar fi Anna (Calype Anna) și colibri cu coajă neagră (Archilochus alexandri) cuibărit în California, care a avut nevoie de o atenție mai lungă a cuibului decât Zâna cu coroană purpurie (Heliothryx barroti) în zonele tropicale calde din Panama (Vleck 1981).

Cum se ocupă Grouse chinez de vremea rece, altitudine mare, timpul scurt de reproducere și stresul nutrienților în timpul perioadei de ouă și incubare? În acest studiu, am explorat ritmurile de depunere a ouălor și de incubație ale Chinese Grouse și am analizat strategiile pe care China Grouse le folosește pentru a face față acestor dezavantaje. Am prezis că mai multă hrănire în timpul incubației este importantă pentru succesul reproducerii chinezești.

Metode

Zonă de studiu

Am efectuat studiul în perioada 1999–2016 la rezervația naturală Lianhuashan (34 ° 45 ′ - 35 ° 06′N, 103 ° 27 ′ - 103 ° 51′E) din sudul provinciei Gansu, centrul Chinei. Stația noastră de cercetare se afla la altitudinea de 2850 m, înconjurată de pădure dominată de brad (Abies fargesii), molid (Pizzaa asperata), mesteacăn (Betula utilis), și multe specii de salcie. Temperatura medie anuală în rezervă este de 5,1-6,0 ° C, cu extreme înregistrate de 34,0 ° C și - 27,1 ° C la o altitudine de 2100 m. Pentru mai multe informații, consultați Sun și colab. (2003).

Metode de teren

Cuiburile Grouse chinezesc sunt situate la bazele brazilor, molidului, mesteacanului și salciei. Materialele de cuibărit sunt în principal mușchi, frunze și crenguțe uscate. Cuiburile au fost găsite localizând femele cu urmărire radio, căutând teritoriile bărbaților împerecheați sau din rapoartele oamenilor locali care au primit o recompensă (Sun și colab. 2003; Zhao și colab. 2018).

Am echipat 25 de cuiburi cu data loggers (Germin Data Loggers LTD, Marea Britanie, Tiny Talk II) pentru a înregistra temperaturile ouălor atunci când femelele erau pe cuiburile lor și pe ele, atunci când temperaturile erau mai ridicate și, respectiv, mai scăzute. În 1999, am echipat 4 cuiburi cu termosensori fixați în partea de jos a cuiburilor, cu un cablu (lungime

Rezultate

Am monitorizat depunerea ouălor de 8 femele. Femelele depun ouă la prânz, între 10:59 și 15:45 (ora care ajunge la cuib, n = 16), cu excepția unei femele care a ajuns la cuib la 07:27 și a petrecut 6 ore acolo când a depus al șaselea ou. Timpul de depunere a tuturor celor șase ouă ale unei femele a avut loc în decurs de două ore și jumătate (12: 32–15: 11). Femelele depun de obicei un ou la fiecare 2 zile, cu excepția unui caz de 3 zile. Intervalele de așezare a cinci femele au fost de 49,0 ± 1,3 ore (n = 18). Femelele au petrecut o perioadă variabilă de timp pe cuiburi atunci când au depus ouă. S-a petrecut mai puțin timp la depunerea primelor patru ouă (71,3 ± 19,8 min, n = 9) decât pentru depunerea a cincea și a șasea ouă (162,8 ± 89,0 min, n = 8). Incubația completă a început dimineața devreme (6: 30–8: 30, n = 8). Două femele au început imediat după depunerea celui de-al șaselea ou, cinci în ziua următoare și una în a treia zi.

Am inclus 28 de cuiburi de date în analizele noastre privind prezența cuiburilor de Grouse chinez, pentru un total de 201 zile în perioada 1999-2001, 62 zile în 2010 și 108 zile în perioada 2013-2016 (Tabelul 1). Pe baza celor 14 femele pentru care am documentat când au început să incubeze și să incubeze ouăle, perioada de incubație a gălbuiului chinez a fost de aproximativ 29,8 (28-31) zile.

Constanța generală de incubație a fost de 92,8 ± 2,0% (n = 376 zile). Femelele au luat 5,0 ± 1,0 (n = 376) adâncituri pe zi cu lungimea medie a adâncimii de 20,3 ± 7,7 minn = 1696). Trei metode (jurnal de date-6 min, jurnal de date-1 min și cameră) nu au afectat nici numărul de adâncituri, nici durata de adâncime. Numărul recesiunii și durata recesiunii au avut o relație semnificativ negativă (df = 367.018, t = –6.016, p FIG. 1

incubație

Relația dintre două măsuri ale comportamentului de incubație (netransformat) și durata recesiuniiA, b), și între două măsuri ale comportamentului de incubație și vârsta cuibului (c, d)

Distribuția adânciturilor cuiburilor chinușilor în timpul zilei la rezervația naturală Lianhuashan, Gansu, China. Datele de la data logger și camere arată aceeași tendință

Dintre cele 28 de femele care au dat date despre ritmul de incubație, 18 femele au avut succes în eclozare. Durata recesiunii și numărul recesurilor au fost semnificativ diferite între femeile de succes și cele nereușite (df = 1512, t = 3.131, p = 0,002 și df = 338,771, t = 2.863, p = 0,005 respectiv, Tde succes = 20,7 ± 8,2 min, Tnereușită 19,5 ± 6,7 min, Nde succes = 5.1, Nnereușită = 4.8). Femelele de succes au avut loc mai multe și mai lungi. Douăzeci de 28 de femei au fost urmărite cu emițătoare. Nu a existat nicio diferență în numărul de adâncituri dintre cele care au fost urmărite și cele care nu au fost (Nurmărit = 5.0, Nfără urmărire = 5.1, df = 188.791, t = –1,024, p = 0,299), totuși, persoanele urmărite au avut durate mai mariTurmărit = 20,8, Tfără urmărire = 19,0, df = 1063,200, t = 4.591, p

Discuţie

Timpul de ouat al Grouse chinezesc a fost concentrat în jurul prânzului. Este diferit de Hazel Grouse, care își depune ouăle între orele 04: 00-20: 00 (Semenov-Tyan-Shanskii 1960) și ptarmiganii, care depun ouă în perioada 07: 00-19: 00 (Wiebe și Martin 1995). În 11% cuiburi eșuate, am identificat trei specii de prădători de cuiburi folosind camere video cu infraroșu: Asian Badger (Meles leucurus) reprezentând trei eșecuri ale cuibului, Hog Badger (Arctonyx collaris) pentru un eșec de cuib și fazanul cu urechi albastre (Crossoptillon auritum) pentru eșecul unui cuib. Bursucii, principalii prădători de cuiburi din zona noastră de studiu au fost activi în perioada de seară-noapte, așa că în jurul prânzului ar putea fi cel mai sigur moment pentru ca Grouse-ul chinez să își viziteze cuiburile. Lungimea intervalului de ouă (în jur de 48 de ore) a permis, de asemenea, depunerea tuturor ouălor în jurul prânzului. Incubarea parțială a existat mai ales în perioada târzie a ouălor. Ptarmigan cu coadă albă și MolidDendragapus canadensis) au arătat, de asemenea, acest model (McCourt și colab. 1973; Giesen și Braun 1979). La speciile anseriforme și galiforme, incubația începe în timpul perioadei de ouat, fără a provoca asincronia de eclozare (Wang și Beissinger 2011). Incubarea parțială scurtează astfel perioada de incubație și beneficiază de incubarea femeilor (Wang și Beissinger 2011).

Teoria prezice perioade embrionare mai scurte la speciile cu dimensiuni mai mici ale corpului (Martin și colab. 2007). Cu toate acestea, Martin (2002) nu a găsit nicio relație între masa corporală și perioada de incubație și a propus că perioadele mai lungi de incubație au fost asociate cu o atenție mai mică. Deeming și colab. (2006) au crezut, de asemenea, că atenția cuibului a afectat menținerea temperaturii ouălor și a dus la variații ale perioadei de incubație. Cartar și Montgomerie (1985) au sugerat că incubatoarele cu corp mic au o rezistență la post scăzută și o atenție modificată a cuibului, ajustând frecvența adânciturilor. Rezultatele noastre susțin propunerile lor. Cu o masă corporală mică, femelele au rezerve endogene mai puține și mai multe cerințe nutriționale (Demment și Vansoest 1985; Swenson și colab. 1994). Limitați de rezerva de energie, trebuie să-și părăsească cuiburile mai des pentru hrănire. Studiile au documentat că părinții compensează cererile de energie prin reducerea atenției cuibului (MacDonald și colab. 2014). Acestea ar putea fi motivele pentru care succesul reproducerii a fost legat de creșteri mai mari și mai lungi la femelele chineză.

Femelele care au fost urmărite de emițătoare (cântărind aproximativ 12 g, sau 3-4% din greutatea corpului lor, Sun și colab. 2003) au necesitat niște adâncimi mai lungi, probabil pentru mai multă hrănire. Cu toate acestea, atenția scăzută poate reduce succesul reproductiv (Mallory 2009; Shoji și colab. 2011). Deși nu am găsit nicio diferență semnificativă în ceea ce privește succesul reproductiv între femelele urmărite și cele fără urmărire, credem că sarcina suplimentară a transmițătorilor ar putea avea efecte adverse asupra femelelor urmărite în timpul incubației.

Rezultatele noastre au arătat diferențe în durata recesului între ani, care ar putea fi afectate de temperaturile mediului și de diferite metode de monitorizare. Metoda afectează durata recesiunii (ANOVA cu sens unic, F = 16,37, p

Concluzie

Concluzionăm că ritmurile de depunere a ouălor și de incubație ale Grouse chinezesc sunt conduse de constrângeri de energie. În comparație cu alte specii de ciuperci, Ciuperca chineză are intervale mai lungi de depunere a ouălor, lasă cuiburi de mai multe ori pe zi, cu o atenție mai mică la incubație și o perioadă mai lungă de incubație pentru a echilibra nevoile termice ale embrionilor în curs de dezvoltare și nevoile lor de întreținere.

Disponibilitatea datelor și a materialelor

Seturile de date generate și/sau analizate în timpul studiului curent sunt disponibile de la autorul corespunzător la o cerere rezonabilă.