Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Ortelius classification: Animal ecology
Panel
Ecology and evolution 1
Department or equivalent
Department of Systematic Zoology and Ecology (Eötvös Loránd University)
Starting date
2008-09-01
Closing date
2011-09-30
Funding (in million HUF)
26.850
FTE (full time equivalent)
2.42
state
closed project
Summary in Hungarian
Feltételezik, hogy a madárfiókák növekedési rugalmassága nemcsak közeljövőbeli sorsukat, hanem hosszú távú kilátásaikat is befolyásolhatja, a gyors növekedés okozta oxidatív stressz szervezet szintű hatásai révén. A tollazat kommunikációban használt fehér foltjai és szerkezeti alapú színei viszont a fejlődési stabilitást tükrözhetik, mint viselőjük minőségének egy aspektusát. Az itt javasolt kutatások célja, hogy jobban megértsük mind a növekedési rugalmasságot, mind a fejlődési stabilitás jelzéseit, és hogy a két téma között kapcsolatokat találjunk. Kutatási objektumunk az örvös légykapó (Ficedula albicollis) egy nagy populációja lenne. Kérdéseink fő csoportjai az alábbiak. 1) Milyen erős a fiókák fejlődési plaszticitásának additív genetikai háttere? Melyek a kompenzációs növekedés rövid és hosszú távú következményei? 2) Milyen információt közvetít a tollazat szerkezeti színe, különös tekintettel a fenotípusos plaszticitásra és a genetikai háttérre? Van-e kapcsolat a fehér foltok és a szerkezeti színezet között? 3) Jósolja-e a fiókák fejlődésének menete felnőttkorban bemutatott tollazati jelzéseiket? Előrejelzik-e a szülők fehér és szerkezeti szignáljai utódaik fejlődési plaszticitását? Van-e evolúciós kapcsolat a fiókafejlődési sebesség és a fejlődési stabilitás jelzései között? Tervezett módszereink közt populáció szintű korrelatív vizsgálatok, egy újszerű kölcsönös fiókacserés elrendezés, és faj szintű adatok komparatív elemzései szerepelnek.
Summary
The developmental plasticity of nestling birds is thought to influence not only their short-term fate, but also their long-term prospects, through the systemic effects of oxidative stress during rapid growth. White plumage patches and structural plumage colours used in communication, on the other hand, have been proposed as good indicators of the developmental stability of their bearer, one aspect of individual quality. The goal of the research proposed here is to better understand both growth plasticity and signals of developmental stability, and to identify links between the two phenomena, using a large population of collared flycatchers (Ficedula albicollis) as model organism. The main groups of questions are the following. 1) How strong is the additive genetic basis of nestling developmental plasticity? What are the short- and long-term consequences of compensatory growth? 2) What is the information conveyed by structural plumage colour, with special emphasis on phenotypic plasticity and genetic background? Are white patches and structural plumage colour related? 3) Do the growth trajectories of nestlings predict their plumage signals as adults? Do the white and structural signals of parents predict the developmental plasticity of their young? Is there an evolutionary link between nestling growth speed and signals of developmental stability? The methods include correlative population studies, a novel cross-fostering design, and comparative studies of species level data.
Final report
Results in Hungarian
1) A récefélék fehér szárnyfoltjaival evolúciósan kapcsolódnak egyes viselkedési és életmenet-karakterek. Az örvös légykapók két fehér tollazati foltjának eltérő a metabolikus indikátor szerepe. A fehér homlokfolt öröklődik, a rá mutatott preferencia viszont nem. A tollazat fényvisszaverése integrált, párbaállást befolyásoló plasztikus jelzésrendszert képez.
2) A tojásban található többféle androgén hormon egymástól eltérő hatást fejt ki a fiókák fejlődésére és túlélésére a japánfürjnél és az örvös légykapónál. Az utóbbi fajnál kontextusfüggő túlélési szelekció hat a fiókanövekedésre, a növekedési plaszticitás mértéke pedig összefügg a táplálék szezonalitásával.
3) A récefélék fehér szárnyfoltjai együtt evolváltak a hímek utódnevelési hozzájárulásával. Az örvös légykapó tojók fehér szárnyfoltjának mérete a tojás androgéneken keresztül összekapcsolódik a fiókák növekedésével. A növekedésre ható túlélési szelekció iránya függ az apa fehér szárnyfoltjának méretétől.
Results in English
1) Some behavioral and life-history traits are evolutionarily linked to the white wing patches of ducks. The two white plumage patches of collared flycatchers have different metabolic indicator roles. The white forehead patch is heritable, but the preference on it is not. Plumage reflectance constitutes an integrated, plastic signal system with a role in mate acquisition.
2) Different androgen hormones in the egg differ from each other in their effects on nestling development and survival in Japanese quails and collared flycatchers. In the latter species, survival selection on nestling growth is context-dependent, while the magnitude of growth plasticity depends on the seasonality of food supply.
3) The white wing patches of ducks have co-evolved with the parental contribution of males. The white wing patch size of female collared flycatchers is linked to nestling growth via egg androgens. The direction of survival selection on growth depends on the white wing patch size of the father.
Hegyi G; Garamszegi LZ; Eens M: The roles of ecological factors and sexual selection in the evolution of white wing patches in ducks, Behav Ecol 19: 1208-1216, 2008
Hegyi G; Moller AP; Eens M; Garamszegi LZ: Prevalence of avian influenza and sexual selection in ducks, Behav Ecol 20: 1289-1294, 2009
Laczi M; Török J; Rosivall B; Garamszegi LZ; Hegyi G: Rearing environment and whole plumage reflectance in male and female collared flycatchers, p. 151 in Proc. 12th Congress of the European Society of Evolutionary Biology, Torino, Aug 24-29, Politecnico di Torino, Torino, 2009
Hegyi G; Szöllősi E; Jenni-Eiermann S; Török J; Eens M; Garamszegi LZ: Nutritional correlates and mate acquisition role of multiple sexual traits in male collared flycatchers, Naturwissenschaften 97: 567-576, 2010
Hegyi G; Herényi M; Wilson AJ; Garamszegi LZ; Rosivall B; Eens M; Török J: Breeding experience and the heritability of female mate choice in collared flycatchers, PLoS ONE 5: e13855, 2010
Hegyi G; Schwabl H: Do different yolk androgens exert similar effects on the morphology or behaviour of Japanese quail hatchlings (Coturnix japonica)?, J Avian Biol 41: 258-265, 2010
Hegyi G; Herényi M; Szöllősi E; Rosivall B; Török J; Groothuis TGG: Yolk androstenedione, but not testosterone, predicts offspring fate and tracks parental quality in a wild passerine, Proc. Int. Behav. Ecol. Congress, Perth, Ausztrália, szept. 26 - okt. 1., 2010
Hettyey A; Hegyi G; Puurtinen M; Hoi H; Török J; Penn DJ: Mate choice for genetic benefits: time to put the pieces together, Ethology 116: 1-9, 2010
Hegyi G; Herényi M; Szöllősi E; Rosivall B; Török J; Groothuis TGG: Yolk androstenedione, but not testosterone, predicts offspring fate and reflects parental quality, Behav Ecol 22: 29-38, 2011
Hegyi G; Rosivall B; Szöllősi E; Eens M; Török J: Context-dependent effects of nestling growth trajectories on recruitment probability in the collared flycatcher, Behavioral Ecology and Sociobiology 65: 1647-1658, 2011
Laczi M; Török J; Rosivall B; Hegyi G: Integration of spectral reflectance across the plumage: implications for mating patterns, PLoS ONE 6: e23201, 2011
Hegyi G; Nagy G; Török J: Timing of food availability constrains developmental plasticity in a migratory passerine, Proc. 8th Conference of the European Ornithological Union, 2011. augusztus 27-30, Riga, Lettország, 2011, 2011
Laczi M; Török J; Rosivall B; Hegyi G: Information content of plumage-level reflectance variation in the collared flycatcher, Proc. 8th Conference of the European Ornithological Union, 2011. augusztus 27-30, Riga, Lettország, 2011
