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Plumagem como indicador de saúde em pássaros

Plumagem como indicador de saúde em pássaros


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Alguém sabe quais características da plumagem de um pássaro são indicadores precisos da saúde de um pássaro? Por exemplo, coloração das penas, brilho das penas, quantidade de uso das penas, número de penas, tempo da muda, duração da muda, etc.


Este recurso fornece uma pequena lista de quais componentes gerais da plumagem são bons indicadores de uma ave saudável.

A plumagem do seu animal de estimação deve ser ...

Suave - as penas devem ser fortes, mas flexíveis.

Suave - sem hastes de penas ásperas; sem bordas desiguais ou divididas

Lustroso - o brilho se estende por todo o casaco

Cheio - grosso, onde precisa estar

Vívido - a cor deve ser profunda, brilhante e uniforme

Limpar - livre de poeira, pêlos, resíduos ou sujeira

Livre de Parasitas - sem piolhos ou ácaros

Além disso, esta página do site discute os sinais de desnutrição ou doença na plumagem com mais detalhes.

Barras de estresse, linhas escuras que cortam uma pena, são causadas diretamente por uma absorção ineficiente ou falta dos nutrientes necessários. Barras de estresse podem ser encontradas em todas as penas durante o período de desnutrição, e permanecem mesmo após esse período.

A muda assimétrica também é um sinal de problemas de saúde. Não deve haver manchas calvas presentes durante a muda.

O recurso afirma que se uma muda for atrasada devido à desnutrição, um fotoperíodo incorreto ou um problema metabólico, a plumagem ficará despigmentada. No entanto, o aparecimento de penas "sujas" também pode ser devido ao aumento excessivo ou danos causados ​​às penas pelo contato físico.

Finalmente, uma mudança na cor usual da plumagem da ave em questão é indicativa de uma falta ou excesso de oferta de um determinado nutriente.


Variações e anormalidades na plumagem de pássaros

Bunting pintado de macho em sua plumagem espetacular: Tim Hopwood

As variações na plumagem podem ser baseadas no sexo da ave, sua idade ou mudanças sazonais causadas pela muda. Os padrões de mudança são complexos e mesmo os especialistas não têm todas as respostas sobre como esse processo é controlado. Esta introdução básica à muda lhe dará uma ideia do desafio e da diversão de estudar os padrões de muda e a variedade de comportamentos da muda. Vários padrões de plumagem podem ser observados em pássaros. O processo de muda pode ser muito óbvio ou difícil de detectar, dependendo da espécie e de seu padrão de plumagem.


O prazer de observar pássaros nas ruas de Nova York

É primavera, e a cidade parece especialmente gloriosa - parecia um inverno no topo de um inverno este ano. Mas, se refletirmos sobre o que trouxe alegria durante este período desafiador, os pássaros ocuparam o primeiro lugar na lista feliz para muitos. Principalmente aqueles que vimos pelas nossas janelas & mdashor, na cidade de Nova York, na rua.

Três espécies em particular dominam as calçadas, asfalto, topos de edifícios, escadas de incêndio, peitoris das janelas e aparelhos de ar condicionado: pardais domésticos (os pequenos pássaros marrons e cinzentos, machos com bico preto e babador por baixo), pombos (que dispensam apresentações) e estorninhos (os pássaros escuros iridescentes de tamanho médio que são rápidos, astutos e onipresentes). Todas as três espécies são invasivas. Os pombos domesticados vieram da França por volta de 1600 e escaparam. Os pardais domésticos foram introduzidos no Brooklyn por volta de 1851 e os estorninhos foram soltos com sucesso no Central Park em 1890 e 1891.

As apresentações do pardal e do estorninho foram obra da American Acclimatization Society, uma organização fundada em 1871 cuja missão era trazer espécies que eram & ldquousful ou interessantes & rdquo da Europa para a América do Norte. Os pardais domésticos, por exemplo, foram importados para controlar as pragas de insetos. Mas os estorninhos têm outra história. É amplamente acreditado que eles foram trazidos para os EUA pelo presidente da sociedade, Eugene Schieffelin, como parte de um esforço para apresentar todos os pássaros mencionados por Shakespeare. Mas, embora Schieffelin fosse o responsável pelos estorninhos, não havia nenhuma evidência contemporânea da conexão Shakespeare-estorninho & mdashit & rsquos não mencionada em nenhum documento oficial da sociedade. Embora a história, que é um bom, continua a ser dito.

Na época dessas introduções, os campos científicos da ecologia e da conservação eram praticamente inexistentes e agora sabemos que, seja para controle de pragas ou homenagem ao grande dramaturgo, essa foi uma ideia terrível. Hoje, pardais domésticos e estorninhos são as aves invasoras mais difundidas no mundo, também introduzidos deliberadamente na África do Sul, Austrália, Nova Zelândia, Argentina e outros locais. Mas eu acrescentaria um qualificador a essa ideia terrível, chamando-a, o que o Grinch consideraria, "ideia maravilhosa, horrível".

Tenho estudado estorninhos na cidade de Nova York desde 2016. Faço isso formalmente em museus e laboratórios, mas entre minhas pesquisas, observo-os informalmente na rua. Isso acabou se revelando uma vida inteira de estorninho. Fiquei inicialmente cativado por sua adaptabilidade à paisagem urbana, especialmente sua flexibilidade alimentar. Eles comerão uma pilha de arroz amarelo na Columbus Ave, um pretzel macio no Central Park West e uma torta de maçã achatada no estacionamento de um Costco em Queens. Pombos e pardais domésticos muitas vezes pairam e saltam ao redor deles, mas não podem competir com sua rapidez. Para um pássaro, eles são bons em andar no chão. Já vi um deles subir uma rampa de Cheques descontados ou voar baixo do outro lado da rua e começar a andar novamente segundos depois.

Os sons que eles fazem são tão variados que você pode não reconhecer que eles vêm da mesma espécie. Se você ouvir com atenção, poderá ouvir seus assobios, zumbidos e até mesmo um som semelhante ao de um laser de videogame. Você pode não considerá-la bonita o suficiente para ser chamada de canção, mas ainda assim é uma canção. E quando você olha para eles, como eu fiz muitas vezes, eles nunca sempre parecem olhar para você, mas é óbvio que o vêem porque respondem com uma rapidez incrível a qualquer movimento ou perturbação. Eles são desligados em um piscar de olhos, sempre mais rápido do que eu posso desenhar meu telefone para uma boa foto. Seus bicos e plumagem mudam de cor com as estações. No outono e no inverno, suas penas são salpicadas de branco e seus bicos são de um marrom profundo.

No início da primavera, seus bicos mudam de cor para um amarelo brilhante (graças aos hormônios que sinalizam as moléculas de pigmento), e sua plumagem é brilhante e iridescente, não preta, mas os verdes escuros mais profundos, cinzas e roxos. Os machos são especialmente brilhantes, ligeiramente maiores que as fêmeas e têm penas mais longas na frente do pescoço. E a qualquer momento, os jovens totalmente cinzentos estarão fora de seus ninhos, aprendendo a voar e implorando por comida aos pais.

Mas, apesar das qualidades peculiares que os tornam especialmente bons para a observação de pássaros urbanos, a cada ano os estorninhos causam milhões de dólares em danos às fazendas em todo o país, dizimando plantações agrícolas, roubando quantidades substanciais de alimentos destinados a animais domésticos e espalhando doenças para o gado em seu guano. E se isso não bastasse, os estorninhos também voam em aeronaves e competem com os pássaros nativos por locais de nidificação. Eles constroem seus ninhos em buracos de árvores e no parapeito das janelas de pedra. Por causa de seu status invasivo e dos problemas agrícolas, ecológicos e econômicos que causam, eles são ignorados ou totalmente odiados, especialmente pelos amantes de pássaros que estão & ldquoin the know. & Rdquo

Na verdade, odiar estorninhos costuma ser um sinal precoce de que você agora está se identificando como alguém que entende de pássaros. Às vezes, eu gostaria de não saber sobre o que mais eles fazem no país, ou por que chegaram aqui, e poderia apenas desfrutar de observá-los em uma ignorância silenciosa. E eu me pergunto se você pode saber sobre seus caminhos de destruição e ainda apreciar aspectos de sua biologia e comportamento. Principalmente aquelas duas pessoas me fazendo companhia no ponto de ônibus.

Há muito mais diversidade de aves na cidade de Nova York do que apenas pombos, pardais e estorninhos. Se você for aos parques, verá chapins tufados, tordos, falcões de cauda vermelha, pombas de luto, cardeais e, se você teve sorte algumas semanas atrás, a fabulosa coruja das neves. O Central Park também é uma importante rota de passagem de migração para muitas espécies de pássaros na primavera, o que traz um grupo adicional de transeuntes temporários e emocionantes. Mas essa diversidade não está distribuída uniformemente nesta paisagem urbana fragmentada. Então, e se, como na primavera do ano passado, você não se sentisse seguro ao entrar em um parque lotado de gente e, em vez disso, olhasse pela janela?

Ou se você estivesse trabalhando, não de pijama como alguns, e simplesmente não tivesse tempo de levar seus binóculos para um passeio no parque? Um parque às vezes é um privilégio. Mas a oportunidade de apreciar pássaros também tem que ser? Um crescente corpo de pesquisas quantificou os benefícios para a saúde de passar tempo na natureza. Uma curta caminhada em um espaço verde natural pode resultar na redução da ansiedade, redução da ruminação negativa e aumento da sensação de bem-estar. Então, e se essa natureza derramar na calçada, é menos edificante? E espécies comuns como os estorninhos nos animam com sua resiliência diante da feiúra às vezes absurda de uma cidade?

Às vezes, neste inverno, o mundo parecia particularmente sombrio, e nada no ambiente construído sequer chegava perto de me lembrar da vida ou do mundo natural extensos depósitos, andaimes, placas de aluguel e estruturas de restaurantes lutando sob a neve. E então lá no alto, naquele pedaço de céu, ao lado da torre de água, avistei cinco deles. Conheço suas asas triangulares e seu comportamento rápido e suspeito em qualquer lugar. E então, quando eles voaram para cima e para longe da minha vista, eles deixaram seu rastro, esperança: de céus mais azuis e futuras primaveras.


Análise das influências na condição da plumagem em galinhas poedeiras: Quão adequada é a pontuação de uma plumagem de corpo inteiro como resultado?

Um indicador importante da saúde e do comportamento das galinhas poedeiras é a condição da plumagem. Vários sistemas de pontuação são usados, e vários fatores de risco para danos às penas foram descritos. Freqüentemente, uma pontuação resumida de diferentes partes do corpo é usada para descrever a condição geral da plumagem de um pássaro. No entanto, ainda não foi avaliado se esse escore de plumagem de corpo inteiro é uma variável de resultado adequada ao analisar os fatores de risco para deterioração da plumagem. Os dados coletados dentro de um projeto alemão em fazendas que criam galinhas poedeiras em aviários foram analisados ​​para investigar se e até que ponto as informações são perdidas ao resumir as pontuações das diferentes partes do corpo. Dois modelos foram ajustados usando a análise de redundância multibloco, em que o primeiro modelo incluiu a pontuação de todo o corpo como uma variável de resultado, enquanto o segundo modelo incluiu as pontuações das partes individuais do corpo como várias variáveis ​​de resultado. Embora influências basicamente semelhantes pudessem ser descobertas com ambos os modelos, a investigação das partes individuais do corpo permitiu a consideração das influências em cada parte do corpo separadamente e para a identificação de influências adicionais. Além disso, influências ambivalentes (um fator associado de forma diferente a 2 resultados diferentes) podem ser detectadas com esta abordagem, e possíveis efeitos diluidores foram evitados. Concluímos que as influências podem ser subestimadas ou mesmo perdidas ao modelar seu poder explicativo apenas para uma pontuação geral. Portanto, métodos multivariados que permitem a consideração de partes individuais do corpo são uma opção interessante na investigação de influências na condição da plumagem.

Palavras-chave: gerenciamento de granjas análise multibloco de redundância de galinhas poedeiras análise de fator de risco pontuação de plumagem de corpo inteiro.


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Materiais e métodos

Nós capturamos tentilhões domésticos de ano de incubação Carpodacus mexicanusMüller em Auburn, Alabama, EUA, do início de julho a agosto. Após a captura, coletamos 100 μl de sangue de cada ave. O sangue foi centrifugado para separar o plasma e os glóbulos vermelhos, que foram armazenados em tampão TNE a –80 ° C. O plasma foi armazenado a 4 ° C para análise serológica (ver abaixo). Na plumagem juvenil, tentilhões machos e fêmeas não podem ser distinguidos morfologicamente, então usamos uma técnica de sexagem molecular para determinar o sexo das aves que capturamos. Resumidamente, o DNA foi extraído de glóbulos vermelhos armazenados usando uma técnica padrão de fenol / clorofórmio (Quinn e White, 1987 Westneat, 1993). O DNA extraído foi ressuspenso em tampão TE e armazenado a –20 ° C. Identificamos o sexo das aves do ano de nascimento usando iniciadores de microssatélites P2 e P8 e o protocolo de PCR delineado por Griffiths et al. (1998). Esses primers amplificam os íntrons no CHD1-W e CHD1-Z genes. Duas bandas estão presentes no sexo feminino, que são o sexo heterogamético, enquanto os machos como o sexo homogamético possuem uma única banda (Griffiths et al., 1998). Os produtos de PCR foram separados em um gel de agarose 1,5% misturado com brometo de etídio por eletroforese a 150 V por 2 h.

Os machos foram alojados em pequenas gaiolas com 2 pássaros por gaiola durante o experimento. Os pássaros dentro de uma gaiola receberam o mesmo tratamento experimental - infectados ou não (veja abaixo). Eles foram mantidos perto de janelas para que experimentassem um ciclo de luz natural. Todos os pássaros tiveram AD Libitum acesso a uma dieta de pelotas de canário (manutenção de canários, Avi-Sci Inc., St Johns, Michigan, EUA). Durante o período da muda, adicionamos uma parte de suco de tangerina (suco 100% puro, não de concentrado, nunca congelado) a uma parte de água potável para todas as aves. O suco de tangerina tendia a estragar à temperatura ambiente, então o suco de tangerina / água era trocado a cada 24 horas.

Para garantir que nenhuma das aves em nossos experimentos tenha sido previamente exposta ao MG, testamos o soro de cada ave para anticorpos contra MG usando um ensaio de aglutinação em placa de soro, conforme descrito em Roberts et al. (2001). Também testamos aves quanto à presença de MG por reação em cadeia da polimerase (PCR Roberts et al., 2001). Coletamos amostras para análise por PCR por swab da fenda coanal usando um swab micro-ponta (Becton Dickinson and Co. Maryland, EUA). Todas as aves que apresentassem anticorpos para MG ou que fossem PCR-positivas foram excluídas do estudo. A coccidiose é outra doença difundida em tentilhões domésticos que é conhecido por afetar a expressão da coloração dos carotenóides (Brawner et al., 2000). Para ter certeza de que a coccidiose não confundiu os efeitos da micoplasmose neste experimento, adicionamos sulfadimetoxina à água de todas as aves para garantir que permanecessem livres de coccidiose (Brawner et al., 2000)

Cultivamos MG com tentilhões selvagens sintomáticos capturados em Auburn, Alabama. Infectamos as aves no grupo de tratamento MG ao despejar 10 μl de meio SP4 contendo 1 × 10 6 unidades de mudança de cor ml –1 em cada olho para uma dose total de 2 × 10 4 unidades de mudança de cor. Esta dose de MG foi eficaz em estudos anteriores na indução de uma infecção modesta entre tentilhões domésticos em cativeiro (Roberts et al., 2001). As aves no grupo de tratamento não infectado foram infectadas com a mesma quantidade de SP4 estéril. Monitoramos as aves diariamente para o início da doença. A doença foi medida para cada olho em uma escala de cinco pontos, onde 0 = olho normal e 4 = cegueira causada por edema (Roberts et al., 2001). Capturamos todas as aves três semanas após a inoculação para coletar sangue para sorologia e swabs para detecção de MG por PCR.

Após a muda, medimos a coloração da plumagem de todos os machos usando um espectrofotômetro de refletância Colortron (Hill, 1998). Tentilhões machos exibem coloração de plumagem baseada em carotenóides em sua coroa, peito e nádega, e um técnico sem conhecimento do experimento pontuou a cor da plumagem fazendo três medições em cada uma dessas áreas. Calculamos a média dessas medidas para obter um matiz, saturação e brilho gerais para cada homem. Fotografamos o retalho mamário de cada homem junto com um padrão de tamanho e usamos o Sigma Scan 5.0 para medir o tamanho do retalho mamário. Calibramos cada imagem usando o padrão de tamanho e, em seguida, traçamos o remendo mamário três vezes e usamos o tamanho médio em todas as análises.

Todos os protocolos de infecção realizados neste estudo foram aprovados pelo Comitê de Uso e Cuidado de Animais Institucionais (IACUC) da Universidade de Auburn. Usamos a menor amostra de pássaros que nos daria poder razoável para detectar diferenças entre os grupos.


RESULTADOS

Os dados morfológicos das aves são apresentados na Tabela 1. Aves com trens realizaram 4,6 ± 0,7 voos e aves sem trens realizaram 4,8 ± 0,9 voos.

Desempenho de decolagem

A velocidade da ave na decolagem e a velocidade de vôo do pavão no final do segundo golpe de asa não foram significativamente diferentes entre os dois tratamentos (Tabela 2). A velocidade geral diminuiu durante o voo, a taxa de perda de energia cinética foi semelhante entre os dois tratamentos (Tabela 2). A taxa de variação da energia potencial não foi significativamente diferente entre as duas condições (Tabela 2). Observe que em todas as aves a taxa de aumento na energia potencial excedeu em muito a taxa de perda de energia cinética, portanto, a potência mecânica positiva líquida é necessária dos músculos de vôo para mover o centro de massa do corpo (CoM) da ave. O poder específico de massa total do centro de massa do corpo (PCoM calculado em relação à massa do músculo peitoral) não foi significativamente diferente entre as aves com e sem trens (treinar PCoM= 222,6 ± 43,3 W kg -1 sem trem PCoM= 210,0 ± 25,5 W kg −1 t4= 0,41, ns Fig. 1A, C, Tabela 2).

Dados morfológicos para pavão Pavo cristatus

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Forças aerodinâmicas no trem do pavão

O arrasto no trem aumentou linearmente com o aumento da velocidade do ar para cada ângulo e foi maior em ângulos mais íngremes (Fig. 2). Na velocidade média de vôo para pássaros (4 ms −1) que possuem um trem, o arrasto no trem variou de 0,12 N (nível) a 0,15 N (−10 graus): durante a decolagem, o trem foi mantido em um ângulo entre 0 e −10 graus em relação ao ângulo de elevação da trajetória de vôo do pássaro. Uma pequena força de sustentação vertical foi produzida quando o trem foi mantido em ângulos abaixo da horizontal (0,04 N em um ângulo de trem de −10 graus a 4 m s −1). Isso era inferior a 0,08% do peso corporal e foi ignorado no cálculo da potência induzida.

Potência aerodinâmica

A potência total necessária para a decolagem (Paero) não foi significativamente diferente entre as duas condições (trem Paero= 414,1 ± 31,2 W kg -1 sem trem Paero= 393,3 ± 27,1 W kg −1 t4= 0,55, ns Fig. 1B, Tabela 2). O arrasto do parasita foi significativamente maior nas aves com um trem em comparação com as aves após a remoção do trem (Tabela 2). A potência do perfil e a potência necessária para gerar a velocidade induzida não foram significativamente diferentes entre as duas condições (Tabela 2).


Discussão

Andorinhas subadultas da população contaminada com PCB ao longo do alto rio Hudson tinham uma quantidade aumentada de cor azul-esverdeada do tipo adulto em sua plumagem dorsal normalmente marrom (Fig. 1). Esta conclusão é baseada em comparações de estimativas da extensão de penas azul-esverdeadas iridescentes na plumagem de subadultos selvagens capturados no rio Hudson com aquelas de espécimes de museu de toda a distribuição da espécie. Embora este seja um método simples de estimar a cor, ele provou ser altamente repetível para espécimes de museu e pássaros capturados na natureza porque uma pessoa marcou ambas as amostras de pássaros, a variabilidade entre os observadores não foi um fator.

Com base em trabalho anterior com indivíduos de idade conhecida (Hussell 1983), é provável que a maioria das fêmeas com plumagem de cor intermediária sejam crias com excesso de cor azul esverdeada do tipo adulto. Algumas mulheres intermediárias são adultos mais velhos com quantidades anormais de plumagem marrom. No entanto, isso não muda nossa conclusão de que a proporção de fêmeas intermediárias é maior ao longo do rio Hudson.

Estudos anteriores de outros lugares fornecem suporte adicional para a conclusão de que as fêmeas das andorinhas ao longo do rio Hudson têm um padrão anormal de cor em sua plumagem subadulta. Em seu estudo em Ontário, Hussell (1983) descobriu que 12 de 76 (16%) das fêmeas subadultas que ele examinou tinham penas azul-esverdeadas do tipo adulto em pelo menos 50% de suas partes superiores (“intermediárias”). Cohen (1980) examinou 67 fêmeas subadultas do Colorado e estimou que 19% de sua amostra eram “aproximadamente 50%” azul esverdeado e outros 6% tinham penas mais extensas do tipo adulto. Se metade das aves classificadas como "aproximadamente 50%" não tivesse mais do que 50% de azul esverdeado (a classificação usada por Hussell [1983]), então 15,5% dos subadultos do Colorado teriam ≥50% de plumagem azul esverdeada e o restante teria & lt50%. Ambos os estudos são consistentes com nossas estimativas de cor da plumagem em espécimes de museu, onde 14% (11 de 80) dos subadultos receberam pontuações de plumagem ≥50%. Em contraste, 46% (29 de 63) das andorinhas do rio Hudson foram classificadas como ≥50% azul esverdeado.

Não se sabe se esta associação entre a contaminação por PCB e a cor da plumagem das fêmeas existe em outras populações de andorinhas. Estudos anteriores de andorinhas de árvore relataram níveis muito mais baixos de contaminação de PCB do que os encontrados ao longo do rio Hudson (Ankley et al. 1993, Bishop et al. 1995, Nichols et al. 1995, Secord et al. 1999). As altas concentrações de PCBs no rio Hudson, combinadas com o tamanho da área contaminada, criaram uma situação em que tais efeitos nas populações seriam mais facilmente detectados. Como o Rio Hudson domina a paisagem na área de estudo, é provável que indivíduos de uma grande área circundante sejam expostos a PCBs enquanto se alimentam do rio antes e durante a migração. Isso pode não ser verdade para outros locais onde a contaminação é mais localizada e onde apenas as aves reprodutoras adjacentes à fonte de contaminantes estarão expostas.

A cor da plumagem é importante na biologia das aves, pois medeia uma ampla variedade de interações entre os indivíduos (Butcher e Rohwer 1989, Andersson 1994, Savalli 1995), incluindo a escolha do parceiro (Norris 1990, Hill 1990) e a territorialidade (Stutchbury 1991). Evidências de várias espécies indicam que a variação nos caracteres da plumagem pode ser um indicador do status social de um indivíduo (Rohwer 1977, Jarvi e Bakken 1984, Möller 1987) e da qualidade genética ou fisiológica (Hill 1991, 1992 Norris 1993). A função da plumagem de subadultos em Tree Andorinhas não é totalmente compreendida, mas a cor da plumagem pode atuar como um sinal de idade e sexo para coespecíficos, reduzindo os níveis de agressão dirigida a fêmeas subadultas marrons (Lyon e Montgomerie 1986, Stutchbury e Robertson 1987). Numerosos estudos mostraram que as fêmeas subadultas marrons têm tamanhos menores de ninhadas e menor sucesso reprodutivo (De Steven 1978, Lombardo 1984, Stutchbury e Robertson 1988, Wheelwright e Schultz 1994, Winkler e Allen 1996, mas ver Lozano e Handford 1995), ambos porque são menores e têm menores reservas de gordura e proteína do que as fêmeas adultas (Lozano e Handford 1995), e porque os machos de alta qualidade podem acasalar preferencialmente com adultos azul-esverdeados iridescentes.

Embora esses estudos anteriores tenham documentado diferenças entre as mulheres subadultas marrons e as mulheres azul-esverdeadas mais velhas, até onde sabemos, nenhum estudo examinou as implicações da variação entre os subadultos. Não encontramos nenhuma relação entre a cor dos subadultos e o sucesso reprodutivo medido pelo número de calouros ou calouros por ovo, mas as fêmeas mais brilhantes se reproduziam significativamente no início da temporada e colocavam ninhadas maiores (Fig. 3). Existe uma relação robusta entre a reprodução precoce e o sucesso reprodutivo em uma ampla gama de pássaros (ver Price et al. 1988, Winkler e Allen 1996), sugerindo que a data de reprodução é um indicador importante de outros aspectos da qualidade de um indivíduo. As fêmeas subadultas mais coloridas têm ninhadas maiores, mas isso é confundido pela relação entre a data de reprodução e o tamanho da ninhada nesta e em outras populações de andorinhas (Stutchbury e Robertson 1988, Winkler e Allen 1996). A análise multivariada que incluiu a cor da fêmea e a data de reprodução sugere que a relação entre a data de criação e a cor é responsável pelas diferenças no tamanho da ninhada entre os subadultos (Fig. 3).

É improvável que as diferenças na cor de subadultos que relatamos resultem de diferenças naturais entre as subpopulações porque nenhuma subespécie de andorinhas foi reconhecida, nem foi descrita variação geográfica na plumagem. Além disso, pássaros de Ontário (Hussell 1983), Colorado (Cohen 1980) e do resto da América do Norte (este estudo) geralmente tinham padrões consistentes de cor de plumagem, assim como espécimes de museu coletados em Nova York.

Também é improvável que a diferença entre os espécimes de museu e os pássaros do rio Hudson resulte do desbotamento ou outras mudanças nos espécimes de museu, porque a cor azul-esverdeada das andorinhas é de origem estrutural, ao invés de pigmentada. O exame de andorinhas de árvore machos com mais de 100 anos não mostrou sinais de desbotamento e não encontramos nenhuma relação entre a idade de um espécime de museu e sua pontuação de cor (Fig. 2). Outra preocupação válida é que os espécimes de museu representam uma amostra tendenciosa da população selvagem (por exemplo, um colecionador pode ter evitado pegar fêmeas intermediárias). No entanto, o fato de que as coleções em dois museus diferentes, bem como os resultados de dois estudos de campo independentes (Cohen 1980, Hussell 1983), consistem em um baixo número de mulheres intermediárias torna altamente improvável que os padrões aqui apresentados resultem de um viés de coleção contra mulheres intermediárias.

A única diferença óbvia entre o rio Hudson e outros lugares na faixa de andorinhas, onde espécimes de museu foram coletados, é que o rio Hudson é o local de PCB mais contaminado dos Estados Unidos (Limburg, 1986). Os locais onde a maioria dos adultos deste estudo nasceu não são conhecidos. No entanto, os dados disponíveis indicam que a dispersão natal em andorinhas é limitada e que a maioria dos filhotes sobreviventes se reproduzem dentro de 20 km de seu local de ninho natal (Cohen et al. 1989, Robertson et al. 1992), sugerindo que a maioria dos indivíduos nós capturados nasceram no Vale do Rio Hudson.

Durante o período de pré-procriação e pós-procriação, observamos grandes concentrações de andorinhas se alimentando de insetos abundantes que emergiam do rio Hudson. É provável que pássaros de uma grande área sejam expostos a PCBs do Rio Hudson antes e durante a muda. A muda nas andorinhas femininas ocorre após a estação de reprodução e geralmente antes da migração (Stutchbury e Rohwer 1990). A natureza persistente dos PCBs no corpo significa que mesmo os indivíduos que mudam meses após a exposição aos PCBs do Rio Hudson estarão contaminados (Stickel et al. 1984).

Biólogos de campo geralmente se concentram em características como sucesso reprodutivo ou mudanças morfológicas grosseiras ao rastrear os efeitos de contaminantes ambientais na vida selvagem. Embora pareça existir uma relação entre a contaminação por PCB e o sucesso reprodutivo e o comportamento nesta população de andorinhas (McCarty e Secord 1999a, b), as mudanças na cor da plumagem podem ser um meio confiável de triagem para efeitos de contaminação. Os distúrbios ambientais podem ter um efeito mais forte nas características ornamentais, como o dimorfismo da plumagem em Andorinhas das Árvores, do que nas características sob forte seleção natural (Møller 1993, Hill 1995). Em características dependentes da condição, como comprimento da cauda, ​​pigmentos derivados de fontes alimentares ou o grau de assimetria em características bilaterais, espera-se que a qualidade das características ornamentais diminua sob estresse ambiental. A direção dos efeitos nas características ornamentais que não são dependentes da condição, como plumagem de subadultos, não pode ser prevista sem uma compreensão detalhada dos mecanismos que determinam a expressão da característica. Os padrões descritos aqui são consistentes com anormalidades hormonais que resultam na expressão precoce de uma característica adulta.

Relatamos uma correlação positiva entre a cor da plumagem e o tempo de reprodução e sugerimos um papel para os PCBs no aumento da cor média de fêmeas subadultas, mas é importante notar que isso não sugere que a contaminação por PCB leve a um maior sucesso reprodutivo geral em andorinhas . Na verdade, temos evidências de que as andorinhas nessa população sofrem de diminuição do sucesso reprodutivo (McCarty e Secord, 1999b). Quaisquer benefícios positivos para as fêmeas subadultas individuais associados com sua cor de plumagem anormalmente brilhante simplesmente atuam para moderar os outros efeitos negativos da contaminação, como a eclodibilidade reduzida dos ovos. Na verdade, a evidência de um benefício adaptativo da plumagem marrom em fêmeas jovens (Lyon e Montgomerie 1986, Stutchbury e Robertson 1987) enfatiza que a plumagem anormalmente colorida em pássaros jovens pode ser prejudicial.

A natureza correlacional de nosso estudo torna impossível estabelecer uma relação causal entre a contaminação por PCB e a cor da plumagem feminina. Dificuldades logísticas e éticas associadas à introdução experimental de toxinas no meio ambiente tornam o estabelecimento de causalidade difícil na maioria dos estudos de campo dos efeitos da contaminação no comportamento (Peakall 1996). No entanto, existe uma ligação plausível entre os PCBs e a cor da plumagem porque os PCBs são suspeitos de interferir com o funcionamento normal do sistema endócrino (Guillette et al. 1995, Eisler e Belisle 1996). A base hormonal para a plumagem subadulta em Andorinhas de árvore não foi estudada, mas as diferenças específicas do sexo na plumagem geralmente estão sob controle hormonal (Fivizzani et al. 1990, Collis e Borgia 1992, Owens e Short 1995, Lank et al. 1999). Embora estudos de campo como o nosso raramente tenham sido capazes de demonstrar uma ligação causal entre contaminantes e seus efeitos, eles foram importantes na identificação de possíveis efeitos de contaminantes que não seriam identificados em experimentos de laboratório cuidadosamente controlados (Blus e Henny 1997).


Raios-X revelam uma nova imagem de padrões de plumagem de 'dinobird'

A primeira análise química completa de penas de Archaeopteryx, um fóssil famoso ligando dinossauros e pássaros, revela que as penas deste pássaro inicial eram padronizadas - de cor clara, com uma borda escura e ponta para a pena & tímido & tímido - em vez de todas pretas, como se pensava anteriormente.

The findings came from X-ray experiments undertaken by a team from the University of Manchester, working with colleagues at the US Department of Energy's (DOE) SLAC National Accelerator Laboratory. The scientists were able to find chemical traces of the original 'dinobird' and dilute traces of plumage pigments in the 150 million-year-old fossil.

"This is a big leap forward in our understanding of the evolution of plumage and also the preservation of feathers," said Dr Phil Manning, a palaeontologist at The University of Manchester and lead author of the report in the June 13 issue of the Journal of Analytical Atomic Spectrometry (Royal Society of Chemistry).

Only 11 specimens of Archaeopteryx have been found, the first one consisting of a single feather. Until a few years ago, researchers thought minerals would have replaced all the bones and tissues of the original animal during fossilisation, leaving no chemical traces behind, but two recently developed methods have turned up more information about the dinobird and its plumage.

The first is the discovery of melanosomes - microscopic 'biological paint pot' structures in which pigment was once made, but are still visible in some rare fossil feathers. A team led by researchers at Brown University announced last year that an analysis of melanosomes in the single Archaeopteryx feather indicated it was black. They identified the feather as a covert - a type of feather that covers the primary and secondary wing feathers - and said its heavy pigmentation may have strengthened it against the wear and tear of flight, as it does in modern birds.

However, that study examined melanosomes from just a few locations in the fossilised feather, explained SLAC's Dr Uwe Bergmann: "It's actually quite a beautiful paper," he said, "but they took just tiny samples of the feather, not the whole thing."

The second is a method that Drs Bergmann, Manning and Roy Wogelius have developed for rapidly scanning entire fossils and analysing their chemistry with an X-ray beam at SLAC's Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) in the USA.

Over the past three years, the team used this method to discover chemical traces locked in the dinobird's bones, feathers and in the surrounding rock, as well as pigments from the fossilised feathers of two specimens of another species of early bird. This allowed the team to recreate the plumage pattern of an extinct bird for the very first time.

In the latest study, the team scanned the entire fossil of the first Archaeopteryx feather with the SSRL X-ray beam. They found trace-metals that have been shown to be associated with pigment and organic sulphur compounds that could only have come from the animal's original feathers.

"The fact that these compounds have been preserved in-place for 150 million years is extraordinary," said Dr Manning said. "Together, these chemical traces show that the feather was light in colour with areas of darker pigment along one edge and on the tip.

"Scans of a second fossilised Archaeopteryx, known as the Berlin counterpart, also show that the trace-metal inventory supported the same plumage pigmentation pattern."

Co-author Dr Roy Wogelius, also based in Manchester's School of Earth, Atmospheric and Environmental Sciences, said: "This work refines our understanding of pigment patterning in perhaps the most important known fossil. Our technique shows that complex patterns were present even at the very earliest steps in the evolution of birds."

The team's results show that the chemical analysis provided by synchrotron X-ray sources, such as SSRL, is crucial when studying the fossil remains of such pivotal species. The plumage patterns can begin to help scientists review their possible role in the courtship, reproduction and evolution of birds and possibly shed new light on their health, eating habits and environment.

Dr Manning added: "It is remarkable that x-rays brighter than a million suns can shed new light on our understanding of the processes that have locked elements in place for such vast periods of time. Ultimately, this research might help inform scientists on the mechanisms acting during long-term burial, from animal remains to hazardous waste. The fossil record has potential to provide the experimental hindsight required in such studies."

The research team included scientists from The University of Manchester (UK) SLAC (USA) the Black Hills Institute of Geological Research in South Dakota (USA) and the Museum für Naturkunde in Berlin (Germany), which provided the stunning Archaeopteryx fossils for analysis.


Discussão

We developed a novel approach to evaluating condition of California brown pelicans in the field following oil spill rehabilitation and release. We found that it was possible to locate adequate samples of post-spill birds without the aid of electronic tracking devices, although it required a lot of survey effort at roost sites that were both heavily used and conducive to close observations. Our results suggest that there were subtle lingering physiological effects of pollution exposure and rehabilitation in the first year after the spill that caused significant differences in crown and gular pouch appearance, contrary to the null hypothesis. Condition-dependent signals represent the sum of environmental pressures on an animal [24]. In this case, the burden of wearing electronic transmitters appeared to be a hindrance to recovery of previously oiled, rehabilitated pelicans and confounded the results of the study. While GPS-PTT tagged birds survived and initially appeared to move normally [50, 56], there was evidently ongoing stress that resulted in a general failure to express gular redness prior to the breeding season for both oiled and non-oiled birds bearing the tags. We recommend that a similar study be repeated without the additional variable of electronic transmitters and with a focus on documenting gular pouch redness in the pre-breeding phase.

Although our results were unexpected with regard to the strong influence of the GPS-PTT tags [56], broad literature reviews have concluded that transmitters negatively affect most aspects of bird behavior and ecology to some degree and may bias resulting data [60, 61]. Kesler et al. [62] found that mallards (Anas platyrhynchos) fitted with dummy transmitters attached with Teflon ribbon harness had lower body mass than controls without equipment. Fitted mallards also tended to avoid water, presumably due to greater energetic expenditure to thermoregulate in cold weather and compromised feather insulation caused by the equipment. In our study, one of the equipment-related stressors for pelicans was likely similar bodily heat loss due to plumage disruption around the chest harness and transmitter (see Fig 2B) an issue that may have become aggravated over time.

The fact that there was no discernible difference in plumage quality with respect to waterproofing between previously oiled pelicans marked with leg band-only and the general population was an important finding. Current rehabilitation methods include techniques to ensure that plumage integrity is restored through washing and self-preening and are not released until the birds have met restored waterproofing criteria [63]. This is a major advance compared to the early days of seabird oil-spill rehabilitation, when plumage restoration seemed impossible to achieve [7].

Plumage phase differences between oiled and non-oiled birds could indicate stressors associated with oil exposure, rehabilitation, and/or tracking equipment. A wide range of debilitating sublethal impacts following oil exposure have been previously described [4, 8, 13, 26], but impacts on subsequent feather replacement have not been specified. Our finding that post-spill pelicans moved through the prebasic hindneck plumage transition (from brown to white feathering) at a rate insignificantly different from the general population indicated that this molt process proceeded normally despite the trauma of the spill event.

Sexual signals, including plumage colors that depend on antioxidants such as carotenoids, offer a more sensitive measure of the immunological and nutritional state of animals, since bodily antioxidants tend to be directed to other functions related to survival at the expense of the expression of the sexual traits [64–67]. The less frequent occurrence of yellow crown plumage observed in post-spill pelicans in this study seemed to indicate such a trade-off, but we could not determine if lack of yellow was due to lagging molt or absence of pigmentation in emerged feathers. In addition, brown pelican head rubbing on the uropygial gland may increase the crown’s golden appearance due to adventitious coloring from the sebaceous oils after yellow feathers have emerged [34, 35]. It seems important to note that some of the behaviors we observed in the field suggested that the backpack transmitters may have obstructed normal access to the preen gland by the head, which could result in a less intense yellow hue to the crown and represent another negative impact. Color deficiencies in ornamental plumage may affect mate acquisition and subsequent breeding success [43]. Future field researchers may be able to improve methodology by using calibrated photographs and spectrometers to distinguish variation in the crown’s yellow hue [68].

If one assumes that the red gular pouch provides a positive measure of health in the California brown pelican, our results suggest that, although not equal to the general population, the post-spill birds released with only bands were in relatively good condition going into the first breeding season after the spill, that numerous complex interacting physiological mechanisms were functioning, and that many of these birds could afford the additional costs of color display [46, 69]. Developing and maintaining bright gular coloration in the brown booby (Sula leucogaster) apparently incurs oxidative costs for both sexes [47]. Perhaps most importantly, our finding that post-spill pelicans with redder pouches tended to be encountered at a higher rate in subsequent years suggests that gular color may also predict overall survival. Parasite load, nutritional status, and immunocompetence are some of the possible links between survival and color of a dynamic avian integument feature [70–72]. The gular pouch will probably reflect a pelican’s current condition better than plumage color during the pre-breeding season. Dey et al. [73] found that a bare-part ornament was a more reliable status signal than plumage color in a cooperatively breeding bird and recommended an increased focus on bare-parts to expand understanding of animal communication.

Relationships between body condition, integument color, and breeding success are relatively well-known for several seabird species but are not fully understood in the brown pelican. Investigation of the underlying mechanisms surrounding gular pouch color expression and how it relates to pelican fitness would increase the utility of using pouch color in future studies. In the sexually dimorphic great frigatebird, for example, the male displays a bright red inflated throat pouch during courtship that rapidly fades to orange at the onset of incubation. Astaxanthin, a carotenoid pigment, has been found in very high concentrations in the outer dermal layer of the pouch [41]. The spectral pattern of color and the vascularization of the pouch suggests that along with carotenoids, increased blood flow and the presence of hemoglobin may contribute substantially to the overall coloration of the pouch during the display period [41]. Variation in displaying male frigatebird pouch color has been positively correlated to breeding success [74]. The blue and green gular skin color in both sexes of breeding brown boobies is thought to be due to a combination of structural color mechanisms and allocation of carotene pigments [47]. Males expressing greener gular color were found to have increased parental investment in chicks [47, 75]. Kittiwakes in good body condition displayed brighter carotenoid based integument colors around the eye, gape and tongue, than those in poor condition [49]. Pouch color of other brown pelican subspecies varies but none are typically red [35, 36] adding interest to questions surrounding color mechanism and signaling function of the gular pouch in this species.

Targeted field surveys with large sample sizes and from wide geographic ranges are also needed to better establish or update baseline patterns and variation in molt and seasonal color change for California brown pelicans. Schreiber et al. [35] noted that there were many questions surrounding brown pelican molt, including how food supply, region of residence, age, sex, and the interaction between these and other factors, may affect feather replacement these questions also apply to gular pouch color. For example, we found that gular pouch redness occurred three months earlier than previously described [34, 35]. We saw many birds with red pouches by September at nonbreeding communal roosts, where pouch displays are often used in social interactions [40].

Chronology and outcome of annual breeding effort can affect timing of avian molt [34, 38] but it is not clear how that may have factored into our study results. During the period 2014–2016 there was unprecedented breeding failure throughout much of California brown pelican range due to environmental conditions [76]. Electronic tracking results [50] suggest that pelicans oiled in the Refugio spill included birds from Mexican breeding colonies that had failed or forgone breeding in 2015, and were migrating north along the California coast when caught in the spill. Although pelicans with GPS-PTT tags visited breeding colonies in 2016, none were known to successfully breed [50].

Despite the challenges, field tracking and visual assessment of plumage and gular pouch color of marked brown pelicans has good potential for future ecotoxicology and post-release studies. The expression of gular pouch redness likely plays a role in behavioral ecology at non-breeding communal roosts, as well as breeding colonies, and may provide a valuable window into many aspects of California brown pelican health and fitness. This study also serves as a reminder to use caution when interpreting data based on animals bearing a significant equipment burden and will hopefully help encourage development of improved remote tracking techniques for brown pelicans.


Assista o vídeo: Como deixar a plumagem do meu pássaro mais bonita e exuberante. (Outubro 2022).