Individual quality and the determinants of fitness in a migratory bird species: new insights  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
75618
Type K
Principal investigator Török, János
Title in Hungarian Egyedi minőség és rátermettség: komplex és újszerű megközelítések egy vonuló madárfajnál
Title in English Individual quality and the determinants of fitness in a migratory bird species: new insights
Keywords in Hungarian Életmenet, szignalizáció, ivari kiválasztódás, rekrutaszám, örvös légykapó, nyomelemek, vérparaziták, immunkompetencia.
Keywords in English life-history, lifetime reproductive success, signals, sexual selection, collared flycatcher, trace elements, parasites, immunocompetence
Discipline
Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Panel Ecology and evolution 1
Department or equivalent Department of Systematic Zoology and Ecology (Eötvös Loránd University)
Participants Hargitai, Rita
Hegyi, Gergely
Herényi, Márton
Siklódi, Botond
Szigeti, Beáta
Szöllősi, Eszter
Starting date 2009-01-01
Closing date 2013-12-31
Funding (in million HUF) 38.292
FTE (full time equivalent) 12.27
state closed project
Summary in Hungarian
Az evolúciós ökológiai kutatások alapvető elméleti váza szerint, genetikai és környezeti tényezők egyedek közti rátermettség különbségekhez vezetnek, amely szelekciót jelent a fenotípusokra, és a genetikailag meghatározott tulajdonságokban mikroevolúciós változást okoz. Az általunk javasolt project egy integratív megközelítést alkalmazva válaszol meg egy sor kurrens kérdést a heritabilitás, rátermettség és egyedi minőség koncepcióihoz kapcsolódóan. A munkát az örvös légykapó (Ficedula albicollis) egy nagy, vadon élő populációjában végezzük. Hosszú távú szaporodási és túlélési adatokat használunk, hogy megbecsüljük a rátermettség számos lehetséges meghatározójának fontosságát. Torzítatlan becslést adunk néhány fenotípusos bélyeg heritabilitásáról, és így evolúciós potenciáljáról. Hosszú távú molekuláris és populációs adatok segítségével számszerűsítjük a madármalária fertőzés egyeden belüli dinamikáját és annak következményeit a rátermettségre. Megpróbálunk kidolgozni egy citokineken alapuló módszert az egyed immunológiai állapotának átfogó számszerűsítésére. Végül pedig, molekuláris módszerekkel felbecsüljük a telelő környezet rátermettség hatását ennél a hosszú távú vonuló énekesmadárnál, először a költő populációnkon belüli heterogenitást keresve a téli élőhely használatban, majd számszerűsítve a téli környezet hatásait az egyedi rátermettség számos meghatározójára.
Summary
In the basic theoretical framework of evolutionary ecology studies, genetic and environmental factors lead to fitness differences among individuals, and this represents selection on phenotypes, and leads to microevolutionary changes of genetically determined attributes. The project we propose uses an integrative approach to answer various current questions related to the concepts of heritability, fitness and individual quality. The work will be conducted in a large wild population of collared flycatchers (Ficedula albicollis). We analyse long-term data of reproduction and survival to assess the importance of several potential determinants of fitness. We calculate unbiased estimates of the heritability and therefore the evolutionary potential of several phenotypic traits. We use long-term molecular and population data to quantify the within-individual dynamics of avian malaria infection and their fitness consequences. We attempt to develop a comprehensive test of individual immunological state based on cytokines. Finally, we use molecular tools to assess the effect of the wintering environment on the fitness of this long-distance migratory passerine, by looking for heterogeneity in wintering habitat use within our breeding population, and by quantifying winter environmental effects on various determinants of individual fitness.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az örvös légykapóval (Ficedula albicollis) végzett kutatásainkban arra kerestük a választ, hogy a különböző (morfológiai, színezeti, fiziológiai) minőségjelző bélyegek egymással, egyes környezeti változókkal és fenotípusosan becsült rátermettséggel milyen kapcsolatban vannak. A hím légykapóknál a költési élettartam és a költés kezdetének időpontja erősen megszabta a rátermettséget. A testméret és a szexuális szignálnak tartott homlokfoltméret viszont nem magyarázta a rátermettség varianciáját. A poligín hímek hosszú távon nem sikeresebbek a monogám társaiknál. A tollazati színezet spektrális jellegei nem kapcsolódtak a homlokfolt és a szárnyfolt méretéhez, a színezet integráltsága viszont szerepet játszhat a párszerzésben. A hímek homlokfoltjának örökölhetősége magas, de ez a szignál nem jó mércéje a tojók öröklött párválasztási preferenciájának. A nagyobb homlokfoltot viselő hímek és a nagyobb tojásokat rakó tojók jobb antioxidáns kapacitással rendelkeztek. A hematokrit értékek jól tükrözték az egyedek általános egészségi állapotát. Az antioxidáns kapacitás és a hematokrit érték egyaránt jelezheti az egyed fenotípusos minőségét. A faroktollak minősége a hímeknél nem, de a tojóknál jelezheti az egyedi minőséget. Azok a tojók, melyek nehezebb faroktollat hoztak létre a telelés alatt több tojást raktak a következő tavasszal. Vizsgálataink megerősítették, hogy a hazai örvös légykapók homlokfoltmérete csak gyenge indikátora lehet a fenotípusosan becsülhető egyedi minőségnek.
Results in English
In our research on collared flycatchers (Ficedula albicollis) we examined relationships of various (morphological, color, physiological) quality-indicator traits with each other, with certain environmental variables and with phenotypically estimated fitness. In male flycatchers breeding lifespan and breeding date strongly determined fitness. However, body size and forehead patch size (considered a sexual signal) did not explain variance in fitness. Polygynous males are not more successful than their monogamous counterparts in the long term. The spectral characteristics of plumage coloration were unrelated to the sizes of forehead and wing patches, but the integration of coloration may still play a role in mate acquisition. The forehead patch size of males has a high heritability, but this signal is not a good measure of the heritable mate preference of females. Males wearing larger forehead patches and females laying larger eggs had better antioxidant capacity. Haematocrit values reliably indicated the general health state of individuals. Antioxidant capacity and haematocrit value are similarly valuable as indicators of individual quality. Females producing heavier tail feathers during wintering laid more eggs in the following spring. Our studies confirmed that the forehead patch size of collared flycatchers is a weak indicator of phenotypically estimable individual quality in our population.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=75618
Decision
Yes





 

List of publications

  
Hegyi, G., Herényi, M., Wilson, A.J., Garamszegi, L.Z., Rosivall, B., Eens, M. and Török, J.: Heritability of mate choice in collared flycatchers: overlooked variance components., 12th Congress of The European Society for Evolutionary Biology (ESEB), Torino, Italy., 2009
Vallner, J., Szép, T., Török, J., Uhrin Nagy, H. and Kiss, F.: Washing of feathers in biomonitoring studies., Poster, 3rd International Symposium on Trace Elements in the Food Chain, Budapest, May 21-23, 2009., 2009
Markó G, Costantini D, Michl G, Török J: Oxidative damage and plasma antioxidant capacity in relation to body size, age, male sexual traits and female reproductive performance in the collared flycatcher (Ficedul, JOURNAL OF COMPARATIVE PHYSIOLOGY B-BIOCHEMICAL, SYSTEMIC, AND ENVIRONMENTAL PHYSIOLOGY 181:(1) pp. 73-81., 2011
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:(11) p. e13855, 2010
Kolozsvári Katalin: Madártollak elemtartalmának analízise. Az eredmények ökológiai alkalmazásának lehetőségei, ELTE, TTK, Környezettudomány szak, MSc diplomamunka, 2009
Szöllősi, E., Rosivall, B., Hasselquist, D., Török, J.: The effect of parental quality and malaria infection on nestling performance in the collared flycatcher Ficedula albicollis, Journal of Ornithology 150: 519-527, 2009
Szöllősi, E., Garamszegi, L.Z., Rosivall, B., Hegyi, G., Zsebők, S., Török, J.: Are attractive males better in fighting back avian malaria infections?, 13th International Behavioral Ecology Congress, Perth, Australia, 2010
Laczi, M., Török, J., Rosivall, B. és Hegyi, G.: Tollazati színek összefüggései és a párbaállás mintázata örvös légykapónál, XII. Magyar Etológiai Kongresszus, előadás, (Veszprém), 2010
Laczi, M., Török, J., Rosivall, B. and Hegyi, G.: Integration of Spectral Reflectance Across the Plumage: Implications for Mating Patterns, PLoS ONE 6(8): e23201. (DOI:10.1371/journal.pone.0023201), 2011
Hargitai, R., Hegyi, G. and Török, J.: Winter body condition in relation to age, sex, and plumage ornamentation in a migratory songbird, Ibis 154:410-413., 2012
Herényi, M., Hegyi, G., Garamszegi, LZ., Hargitai, R., Michl, G., Rosivall, B., and Török, J.: Fitness correlates of attractiveness, breeding lifespan and mating status in male collared flycatchers, Oecologia 170: 935-942., 2012
Laczi, M., Török, J., Rosivall, B. and Hegyi, G.: Information content of plumage-level reflectance variation in the collared flycatcher, 8th Conference of the European Ornithologists’ Union, Riga, August 27-30, 2011, 2011
Hegyi, G., Nagy, G. and Török, J.: Reduced compensatory growth capacity in mistimed broods of a migratory passerine, Oecologia (közlésre elfogadva), 2012
Hargitai R., Hegyi, G. és Török J.: A téli kondíció kapcsolata az ivarral, a korral és a tollazati díszekkel az örvös légykapónál, IX. Magyar Ökológus Kongresszus (Keszthely), 2012
Moller AP, Merino S, Soler JJ, Antonov A, Badás EP, Calero MA, de Lope F, Eeva T, Figuerola J, Flensted-Jensen E, Garamszegi LZ, González-Braojos S, Gwinner H, Hanssen SA, Heylen D, Ilmonen P, Klarborg K, Korpimäki E, Martínez J, Martínez-de la Puente J, Marzal A, Matthysen E, Matyjasiak P, Molina-Morales M, Moreno J, Mousseau TA, Nielsen JT, Pap PL, de Aguilar JR, Shurulinkov P, Slagsvold T, Szép T, Szöllősi E, Török J, Vaclav R, Valera F and Ziane N: Assessing the Effects of Climate on Host-Parasite Interactions: A Comparative Study of European Birds and their Parasites, Oecologia (közlésre benyújtva), 2012
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:(11) p. e13855, 2010
Lambrechts MM, Adriaensen F, Ardia DR, Artemyev AV, Atienzar F, Banbura J, Barba E, Bouvier JC, Camprodon J, Cooper CB, Dawson RD, Eens M, Eeva T, Faivre B, Garamszegi LZ, Goodenough AE, Gosler AG, Gregoire A, Griffith SC, Gustafsson L, Johnson LS, Kania W, Keiss O, Llambias PE, Mainwaring MC, Mand R, Massa B, Mazgajski TD, Moller AP, Moreno J, Naef-Daenzer B, Nilsson JA, Norte AC, Orell M, Otter KA, Park CR, Perrins CM, Pinowski J, Porkert J, Potti J, Remes V, Richner H, Rytkonen S, Shiao MT, Silverin B, Slagsvold T, Smith HG, Sorace A, Stenning MJ, Stewart I, Thompson CF, Tryjanowski P, Torok J, van Noordwijk AJ, Winkler DW, Ziane N: The design of artificial nestboxes for the study of secondary hole-nesting birds: a review of methodological inconsistencies and potential biases, Acta Ornithologica 45:(1) 1-26. (DOI: 10.3161/000164510X516047), 2010
Laczi, M., Török, J., Rosivall, B. and Hegyi, G.: Integration of Spectral Reflectance Across the Plumage: Implications for Mating Patterns, PLoS ONE 6(8): e23201. (DOI:10.1371/journal.pone.0023201), 2011
Markó G, Costantini D, Michl G, Török J: Oxidative damage and plasma antioxidant capacity in relation to body size, age, male sexual traits and female reproductive performance in the collared flycatcher (Ficedula albicollis)., JOURNAL OF COMPARATIVE PHYSIOLOGY B-BIOCHEMICAL, SYSTEMIC, AND ENVIRONMENTAL PHYSIOLOGY 181:(1) pp. 73-81. (DOI: 10.1007/s00360-010-0502-x), 2011
Boross, N., Markó, G., Laczi, M., Garamszegi, L.Z., Hegyi, G., Herényi, M., Kiss, D., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E. and Török, J.: Source of variation in haematocrit in the Collared Flycatcher (Ficedula albicollis), Ornis Hungarica, 20(2): 64-72. (DOI: 10.2478/orhu-2013-0008), 2012
Hargitai, R., Hegyi, G. and Török, J.: Winter body condition in relation to age, sex, and plumage ornamentation in a migratory songbird, Ibis 154:410-413. (DOI:10.1111/j.1474-919X.2011.01208.x), 2012
Herényi, M., Hegyi, G., Garamszegi, LZ., Hargitai, R., Michl, G., Rosivall, B., and Török, J.: Fitness correlates of attractiveness, breeding lifespan and mating status in male collared flycatchers, Oecologia 170: 935-942. (DOI: 10.1007/s00442-012-2362-4), 2012
Herényi Márton: A szaporodási sikert befolyásoló tényezők az örvös légykapónál (Ficedula albicollis), PhD disszertáció, ELTE, Biológia Doktori Iskola, 2012
Boross, N., Markó, G., Laczi, M., Garamszegi, L.Z., Hegyi, G., Herényi, M., Kiss, D., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E. and Török, J.: A hematokrit repetabilitása és szezonális változása az örvös légykapónál (Ficedula albicollis)., 5. Szünzoológiai Szimpózium Vácrátót, MTA ÖK Ökológiai és Botanikai Intézet, 2013. március 22., 2013
Boross, N., Markó, G., Laczi, M., Garamszegi, L.Z., Hegyi, G., Herényi, M., Kiss, D., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E. and Török, J.: A hematokrit szezonális mintázata és kapcsolata az egyedi minőséggel örvös légykapónál (Ficedula albicollis), 14. Kolozsvári Biológus Napok, 2013.04. 12-14. Románia (Kolozsvár), (Kivonatfüzet p. 15.), Előadás, 2013
Hegyi, G., Nagy, G. and Török, J.: Reduced compensatory growth capacity in mistimed broods of a migratory passerine, Oecologia, 172: 279-291. (DOI:10.1007/s00442-012-2487-5), 2013
Laczi, M., Hegyi, G., Herényi, M., Kiss, D., Markó, G., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E. and Török, J.: Integrated plumage colour variation in relation to body condition, reproductive investment and laying date in the collared flycatcher., Naturwissenschaften 100: 983-991., 2013
Moller AP, Merino S, Soler JJ, Antonov A, Badás EP, Calero MA, de Lope F, Eeva T, Figuerola J, Flensted-Jensen E, Garamszegi LZ, González-Braojos S, Gwinner H, Hanssen SA, Heylen D, Ilmonen P, Klarborg K, Korpimäki E, Martínez J, Martínez-de la Puente J, Marzal A, Matthysen E, Matyjasiak P, Molina-Morales M, Moreno J, Mousseau TA, Nielsen JT, Pap PL, de Aguilar JR, Shurulinkov P, Slagsvold T, Szép T, Szöllősi E, Török J, Vaclav R, Valera F and Ziane N: Assessing the Effects of Climate on Host-Parasite Interactions: A Comparative Study of European Birds and their Parasites, PLoS ONE, 8(12): e82886. (DOI:10.1371/journal.pone.0082886), 2013
Hargitai, R., Hegyi, G., Herényi, M., Laczi, M., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E. and Török, J.: Factors determining winter body condition and its carry-over effects on future breeding parameters in the Collared Flycatcher, Auk (accepted for publication), 2014
Herényi, M., Garamszegi, LZ.. Hargitai, R., Hegyi, G., Rosivall, B.. Szöllősi, E. and Török, J.: Laying date and polygyny as determinants of annual reproductive success in male collared flycatchers (Ficedula albicollis): a long-term study, Naturwissenschaften, (accepted, in press, ms. no. NAWI-D-13-00238R1), 2014
Møller, A.P., Adriaensen, F., Artemyev, A., Bańbura, Jerzy; Barba, Emilio; Biard, Clotilde; Blondel, Jacques; Bouslama, Zihad; Bouvier, Jean-Charles; Camprodon, Jordi; Cecere, Francesco; Chaine, Alexis; Charmantier, Anne; Charter, Motti; Cichon, Mariusz; Cusimano, Camillo; Czeszczewik, Dorota; Doligez, Blandine; Doutrelant, Claire; Dubiec, Anna; Eens, Marcel; Eeva, Tapio; Faiöre, Bruno; Ferns, Peter; Forsman, Jukka; Garcia-del-Rey, Eduardo; Goldshtein, Aya; Goodenough, Anne; Gosler, Andrew; Góúdú, Iga; Gustafsson, Lars; Hartley, Ian; Heeb, Philipp; Hinsley, Shelley; Isenmann, Paul; Jacob, Staffan; Järvinen, Antero; Juákaitis, Rimvydas; Kania, Wojciech; Korpimäki, Erkki; Krams, Indrikis; Laaksonen, Toné; Leclercq, Bernard; Lehikoinen, Esa; Loukola, Olli; Lundberg, Arne; Mainwaring, Mark; Mänd, Raivo; Massa, Bruno; Mazgajski, Tomasz; Merino, Santiago; Mitrus, Cezary; Mönkkönen, Mikko; Morales, Judith; Moreno, Juan; Morin, Xavier; Nager, Rudolf; Nilsson, Jan-Ake; Norte, Ana; Orell, Markku; Perret, Philippe; Perrins, Christopher; Ðinxten, Rianne; Pimentel, Carla; Priedniece, Ilze; Quidoz, Marie-Claude; Remeá, Vladimir; Richner, Heinz; Robles Díez, Hugo; Russell, Andu; Rytkönen, Seppo; Pascoal da Silva, Luis; Senar, Juan Carlos; Seppänen, Janne; Slagsvold, Tore; Solonen, Tapio; Sorace, Alberto; Stenning, Martyn; Török, J., Tryjanowski, Piotr; van Noordwijk, Arie; von Numers, Miakel; Walankiewicz, Wieslaw; Lambrechts, Marcel; Nilsson, Sven G.; Gregoire, Arnaud,: Clutch size variation in Western Palearctic secondary hole-nesting passerine birds in relation to nest box design, Methods in Ecology and Evolution (accepted for publication) (doi: 10.1111/2041-210X.12160), 2014



Back »