Egy anya tudja a legjobban: A vonulási viselkedés anyai programozása  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
124414
típus FK
Vezető kutató Németh Zoltán
magyar cím Egy anya tudja a legjobban: A vonulási viselkedés anyai programozása
Angol cím Mother knows best: Maternal programming of migratory behavior
magyar kulcsszavak vonulás, anyai hatások, epigenetika, kortikoszteron, fekete rigó
angol kulcsszavak migration, maternal effects, epigenetics, corticosterone, blackbird
megadott besorolás
Filogenetika, szisztematika, taxonómia, összehasonlító biológia, ökofiziológia (Komplex Környezettudományi Kollégium)60 %
Fejlődés neurobiológia (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)20 %
Ortelius tudományág: Állatfejlődés
Viselkedés neurobiológia (pl. alvás, tudatosság, jobb- vagy balkezesség) (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)20 %
zsűri Ökológia és evolúció 1
Kutatóhely TTK Evolúciós Állattani és Humánbiológiai Tanszék (Debreceni Egyetem)
résztvevők Bán Miklós
Barta Zoltán
Lendvai Ádám Zoltán
Szabados Judit
projekt kezdete 2017-10-01
projekt vége 2023-06-30
aktuális összeg (MFt) 39.805
FTE (kutatóév egyenérték) 6.60
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Élőlények milliárdjai kelnek hosszú és fárasztó útra évente legalább kétszer, mégis, a jelenség fontosságához képest nagyon keveset tudunk a vonulási viselkedés evolúciójáról és ontogenetikai hátteréről. Ahhoz, hogy meg tudjuk jósolni, hogy a környezeti zavarások hatására hogyan reagálnak a vonuló állatok populációi, értenünk kell, hogy a környezeti faktorok milyen hatással vannak a vonulási viselkedésre. A kutatásunkban arra keressük a választ, hogy az anyai hatások, mint epigenetikai szabályzó mechanizmusok fontos szerepet játszanak-e az utód vonulási viselkedésének kialakításában. Az anyai programozás egy jól leirt mechanizmus és a fenotípus finomhangolását képes megoldani az anya tapasztalata alapján, aminek eredményeként az utód fenotípusa jobban illeszkedik jövőbeli környezetéhez (anya/utód illeszkedés hipotézis). Annak ellenére, hogy ez egy jól leírt folyamat, a vonulásbiológiai vonatkozásait eddig még nem vizsgálták. Vizsgálatunk célja, hogy kísérletesen és elméleti úton is körbejárjuk az anyai programozás fontosságát a vonulási viselkedés kialakításában, amihez egy parciális vonuló fajt, a feketerigót (Turdus merula), választottunk kutatási alanynak, mert itt a vonuló és rezidens egyedek együtt vannak jelen a populációban.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A projekt fő célkitűzése az Anya/Utód Illeszkedés Hipotézis tesztje a parciális vonulás kontextusában. Pontosabban, az anyai stressz hatását teszteljük az utód vonulási fenotípusán. Azt jósoljuk, hogy a megnövekedett anyai stressz nagyobb arányú vonuló fenotípust eredményez fészekaljanként. A kutatás három fő részből tevődik össze:
(1) Kísérletek: Az anyai belső változók (energiaráfordítás és kortikoszteron) szintjeit megnöveljük, és ennek hatását vizsgáljuk az utódok vonulási viselkedésének gyakoriságán.
(2) Megfigyelések: Jelölt utódok monitoringja (túlélés és költési siker becslések céljából) fog választ adni arra, hogy a kezelésnek volt-e hatása az utódok rátermettségére és a vonulási stratégia megismételhetőségére.
(3) Modellezés: Állapotfüggő dinamikus modellekkel fogjuk felderíteni az anyai hatás érvényesülését segítő potenciális fiziológiai és környezeti tényezőket.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Magyarország madárfajainak nagy része vonuló. A globális környezetváltozással ezek a fajok elkezdték megváltoztatni vonulásuk idejét és gyakran útvonalaikat is. Fontosnak tartjuk, hogy a különböző ontogenetikai hatások, az anyai hatásokat is beleértve, felderítésével közelebb kerüljünk a vonulási viselkedés szabályozásának megértéséhez. Ezen kutatás eredménye ebben segít bennünket. Továbbá, így képet kaphatunk arról is, hogy milyen esélyekkel rendelkeznek a vonuló madarak populációi az egyre gyorsabban változó környezethez történő alkalmazkodásban.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A vonuló madarak populációi jelentős csökkenésen mentek keresztül az elmúlt néhány évtizedben. Ezzel szemben még mindig limitált a tudásunk arra nézve, hogy milyen eséllyel alkalmazkodhatnak a vonuló fajok rohamosan változó környezetükhöz. Ennek megjóslásához sokkal pontosabb és részletesebb tudásra van szükségünk a vonulási viselkedés kialakulásáért felelős öröklődési és fejlődéstani mechanizmusokról. A kutatásunk egy fontos és eddig nem vizsgált mechanizmust, az anyai hatást, illetve az anyai stressz szerepét, veszi célpontba a vonulási viselkedés kialakulásánál. A kutatás eredményeként, például közelebb kerülünk olyan lényeges kérdések megválaszolásához, mint hogy milyen módon jelenik meg, illetve tűnik el a vonulási viselkedés egy poulációból zavarás és környezetváltozás hatására. Végül, egy további fontos eredménye lehet az ilyen jellegű vizsgálatoknak az, amikor természetvédelmi szakembereket és törvényhozókat tudunk informálni egy fontos viselkedés, mint a vonulás, környezeti stressz érzékenységéről.
angol összefoglaló
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Billions of organisms around the globe make the arduous journey of migration at least twice each year, yet we still know little about both the evolution and development of this behavior. However, understanding how migratory behavior is shaped by the environment is crucial to be able to predict the effects of environmental perturbations on migratory populations. In the proposed research, we investigate an important mechanism of developmental programming, maternal effects, which has been largely neglected in the context of migration. Maternal programming could provide additional tuning in a trait, or phenotype, based on the experience of the mother to better match the prospective environment of the offspring (maternal/fetal match hypothesis). Migration represents a typical heterogeneous ecological context where the transmission of information based on recent parental experience may increase offspring fitness. We aim to explore the relevance of maternal programming of migratory behavior both experimentally and theoretically using a partial migrant, the European blackbird (Turdus merula) as study species, in which both migratory and resident individuals can be found in the same population.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
The main objective of the proposed project is to test the Maternal/Fetal Match Hypothesis in the context of partial migration. More specifically, we’ll test whether the migratory phenotype of the offspring is shaped by maternal stress. We predict that elevated maternal stress will increase the migratory propensity of the offspring and result in larger number of migrants in each brood. The proposed work consists of 3 major parts:
(1) Experiments: We will manipulate internal state variables (work load and corticosterone) in the mother and measure the difference in the frequency of migratory phenotype between the control and treatment offspring.
(2) Observations: long-term monitoring of marked birds (for estimates of survival and reproductive success) will reveal whether there is difference in fitness measures and in the inter-annual repeatability of migratory strategy between control and treatment offspring.
(3) Modelling: We will use state-dependent dynamic modelling as a tool to investigate the potential physiological and environmental conditions promoting maternal influences in the offspring’s migratory phenotype.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Most of Hungary’s birds are migratory. With recent global change these species are altering the timing and distance of migration. It is critical that we understand developmental effects and the role of maternal effects in shaping migratory behavior. The findings of this novel research should bring us closer to understand and predict the capacity with which migratory birds can adapt to and cope with different aspects of human induced rapid environmental change.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Migratory bird populations have been suffering significant declines in recent decades. Our understanding of how migratory birds respond to rapid and unpredictable changes in their environment is limited and lack predictive power. To be able to assess whether populations are capable of adjusting to changing environments we need a more thorough understanding of developmental and evolutionary mechanisms of migratory behavior. Our proposed research addresses an important and so far neglected process in this field, the role of maternal effects and maternal stress in shaping offspring behavior. As a result of our research program, we will get closer to understanding how migratory behavior arises or disappears in a population as a result of environmental change. Furthermore, we may be able to inform conservation managers and policy makers about direct and measurable consequences of environmental stress on migratory bird behavior and population dynamics.




 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
A projekt célja a vonulási viselkedés szabályozásának jobb megértése, pontosabban a környezeti stressz és az anyai hatás viselkedésre gyakorolt módosító hatásának vizsgálata egy parciálisan vonuló fajnál. A projekt során összefüggést találtunk a vonulási stratégia és a túlélés, reprodukciós siker, endokrin profil (kortikoszteron szint) és az élőhely urbanizáltsága között. Azonban, az anyai stressz kísérletes manipulálása nem eredményezett nagyobb arányú vonuló stratégiát az utódok között. Ennek ellenére, vizsgálataink segítenek jobban megérteni az urbanizálódás biológiai folyamatát egy vonuló madárfajnál, ami fontos, hiszen a vonuló madárfajainkat veszélyezteti leginkább a gyors környezetváltozás, mint az urbanizáció.
kutatási eredmények (angolul)
The goal of the project was to better understand the regulation of migratory behaviour, particularly the effect of environmental stress and the regulatory role of maternal effects in a partial migrant. As a result of our work, we found associations between the migratory strategy and survival, reproductive success, endocrine profile (corticosterone) and the urbanization level of the habitat. However, the experimental manipulation/increase of maternal stress levels did not result in higher propensity of migratory behavior in the offspring. Despite this negative result, we believe our work contributed valuable inofrmation to our understanding of the biological process of urbanization in a migratory species. This is crucial, as migratory birds are disproportionally affected by rapid environmental change such as urbanization.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=124414
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Pallás Noémi, Iván Alejandro Gonzalez Andazola, Szabados Judit, Kocsis Bianka, Németh Zoltán: Fekete rigó (Turdus merula) fészekalj ivararányok összehasonlítása városi és erdei területeken., Kolozsvári Biológus Napok, Kolozsvár, Románia, 2023.03.31-04.01., 2023
Noémi Pallás, Iván Alejandro González Andazola, Judit Szabados, Bianka Kocsis, Zoltán Németh:: The breeding biology of the European blackbird (Turdus merula) in an urbanized world., III. Fledglings Meeting of the European Ornithological Union, Debrecen, 2022. 08. 12., 2023
Zoltán Németh, Judit Szabados, Noémi Pallás, Iván Alejandro Gonzalez Andazola, Bianka Kocsis:: Protected in the city: Test of the Human Shield Hypothesis in the European Blackbird (Turdus merula)., Conference of the European Ornithologists’ Union, Lund, Svédország, 2023.08.21-25., 2023
Zenzal, Theodore; Johnson, Darren; Moore, Frank R.; Németh, Zoltán: Local weather and endogenous factors affect the initiation of migration in short- and medium-distance songbird migrants, Journal of Avian Biology 2023 (3-4): e03029, 19 p. (2023), 2023
Juhász, Edit; Gór, Ádám; Németh, Zoltán; Végvári, Zsolt: Multilevel climatic responses in migratory insects, Ecological Entomology doi: 10.1111/een.13270 (2023), 2023
Ramenofsky, M.; A.W. Campion; D.T. Hwee; S. Wood; J.S. Krause; Z. Németh; J. H. Perez; S. Bodine: Comparison of the phenotypic flexibility of muscle and body condition of migrant and resident White-crowned Sparrows, Ecological and Evolutionary Physiology (formerly Physiological and Biochemical Zoology) (accepted, manuscript ID: EEP-23010R3) (2024), 2024
Zoltán Németh: Coping with environmental change: Are migrants particularly vulnerable? (Invited symposium talk), European Congress of Conservation Biology, Prague, 2022.08.22-26., 2022
Fülöp A., Németh Z., Kocsis B., Deák-Molnár B., Bozsoky T., Csöppü G., Barta Z.: Fighting ability, personality and melanin signalling in free-living Eurasian tree sparrows (Passer montanus), PeerJ 10: e13660, 2022
Walter Jetz et al.: Biological Earth observation with animal sensors, Trends in Ecology and Evolution, 2022
Noémi Pallás, Iván Alejandro González Andazola, Judit Szabados, Bianka Kocsis and Zoltán Németh: The effects of urbanization on reproductive biology of the European blackbird (Turdus merula), 2nd Hungarian Conference of Urban Ecology, Győr, 2021. 10. 14-15., 2021
Iván Alejandro González Andazola, Noémi Pallás, Judit Szabados, Bianka Kocsis and Zoltán Németh: Nest Predation of European Blackbirds (Turdus merula) across Urban and Forested Areas in Debrecen, Hungary, XXIII. Conference of the Hungarian Ethological Society (online), 2021. 11. 26-27., 2021
Noémi Pallás, Iván Alejandro González Andazola, Judit Szabados, Bianka Kocsis and Zoltán Németh: Do urban blackbirds suffer from higher nest predation rates than their forest dwelling conspecifics?, XXIII. Conference of the Hungarian Ethological Society (online), 2021. 11. 26-27., 2021
Betti Hüse, Noémi Pallás, Iván Alejandro González Andazola, Judit Szabados, Bianka Kocsis and Zoltán Németh: Urbanizing embryos: Effects of urbanization on development, XXIII. Conference of the Hungarian Ethological Society (online), 2021. 11. 26-27., 2021
Pallás Noémi, Szabados Judit, Kocsis Bianka, Németh Zoltán: Nesting site selection of the Common Blackbird (Turdus merula) in areas with different degrees of urbanization, 21. Kolozsvári Biológus Napok, Babes-Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár, 2021.04.16-17., 2021
Attila Fülöp, Zoltán Németh, Bianka Kocsis, Bettina Deák-Molnár, Tímea Bozsoky, Zoltán Barta: Personality and social foraging tactic use in free-living Eurasian tree sparrows (Passer montanus), Behavioral Ecology, 2019
Simeon Lisovski, Zoltán Németh, John C Wingfield, Jesse S Krause, Keith A Hobson, Nathaniel E Seavy, Jennifer Gee, Marilyn Ramenofsky: Migration pattern of Gambel’s White-crowned Sparrow along the Pacific Flyway, Journal of Ornithology, 2019
Cas Eikenaar, Zoltán Németh: Peeking in the black box: what physiology can tell us about bird migration, 12th Congress of the European Ornithologists' Union, 2019
Zoltán Németh, Marilyn Ramenofsky: Is testosterone necessary for the development of the migratory phenotype?, Gordon Research Conference on Animal Movement Ecology, 2019
Jesse S. Krause, Zoltán Németh, Jonathan H.Pérez, Helen E. Chmura, Karen R.Word, Hannah J. Lau, Ryan E. Swanson, Jeffrey C. Cheah, Lisa N. Quach, Simone L. Meddle, John C. Wingfield, Marilyn Ramenofsky: Annual regulation of adrenocortical function in migrant and resident subspecies of white-crowned sparrow, Hormones and Behavior, 2021
Attila Fülöp, Zoltán Németh, Bianka Kocsis, Bettina Deák-Molnár, Tímea Bozsoky, Zoltán Barta: Personality and social foraging tactic use in free-living Eurasian tree sparrows (Passer montanus), Behavioral Ecology, 2019
Simeon Lisovski, Zoltán Németh, John C Wingfield, Jesse S Krause, Keith A Hobson, Nathaniel E Seavy, Jennifer Gee, Marilyn Ramenofsky: Migration pattern of Gambel’s White-crowned Sparrow along the Pacific Flyway, Journal of Ornithology, 2019
Cas Eikenaar, Zoltán Németh: Peeking in the black box: what physiology can tell us about bird migration, 12th Congress of the European Ornithologists' Union, 2019
Zoltán Németh, Marilyn Ramenofsky: Is testosterone necessary for the development of the migratory phenotype?, Gordon Research Conference on Animal Movement Ecology, 2019
Nagy NA, Z. Németh, E. Juhász, S. Póliska, R. Rácz, A. Kosztolányi, Z. Barta: Evaluation of potential reference genes for real-time qPCR analysis in a biparental beetle, Lethrus apterus (Coleoptera: Geotrupidae), PeerJ 5: e4047. doi: 10.7717/peerj.4047, 2017
Rádai, Z., Z. Németh, Z. Barta: Sex-dependent immune response in a semelparous spider, The Science of Nature 105: 39. doi.org/10.1007/s00114-018-1568-7, 2018
Kocsis Bianka, Szabados Judit, Buzgó Lilla, Németh Zoltán: Az épített környezet hatása a fekete rigó (Turdus merula) költési sikerére, Urbanizációs Ökológia Konferencia, Veszprém, Október 19-20, 2018, 2018
Szabados Judit, Kocsis Bianka, Buzgó Lilla, Németh Zoltán: Fekete rigó (Turdus merula) fészkelőhely választása különböző városi élőhelyeken, 1. Urbanizációs Ökológia Konferencia, Veszprém, Október 19- 20, 2018, 2018
Z Nemeth, E Graves, M Ramenofsky: Can Respiratory Rate Be a Useful Tool for Assessing the Adrenocortical Stress Response in the Field?, Integrative and Comparative Biology, 58: E386-E386, 2018




 

Projekt eseményei

  
2022-01-26 13:34:34
Résztvevők változása



vissza »