Patrnosti v chování čejky chocholaté (Vanellus vanellus)

Mgr. Martin Sládeček

Doctoral thesis

Patterns of adult behavior during the incubation phase of parental care in the Northern Lapwing (Vanellus vanellus)

Abstract:

Inkubace vajec je základním předpokladem úspěšné reprodukce u drtivé většiny ptačích druhů. Konkrétní podoba inkubační péče se však v mnoha aspektech mezi mezi jednotlivými druhy značně liší. U biparentálně inkubujících druhů, tedy u druhů u nich se na inkubaci vajec podílí oba rodiče, existuje velká rozmanitost v délce a načasování jednotlivých inkubačních sezení, jakož i ve frekvenci a načasování výměny rodičů na hnízdě (tedy v tzv. „Inkubačních rytmech“). Pro oba rodiče se přitom otevírá velký prostor pro komunikaci a vyjednávání o rozdělení inkubačních povinností a načasování jednotlivých střídání. Zároveň musí totiž rodiče uspokojit své vlastní potřeby, jako je výživa, spánek či údržba opeření. Zájmy rodičů jsou pak často v rozporu s potřebami vyvíjejícího se embrya. Pomoci rodičům při inkubaci mohou i některé fyzikální vlastnosti hnízda, například mohutná výstelka. Během celého procesu inkubace čelí rodiče riziku predace hnízda, i jich samých. Tato práce zkoumá různé aspekty rodičovské péče v průběhu inkubace vajec u modelového druhu čejky chocholaté (Vanellus vanellus), biparentálního druhu bahňáka s vysoce variabilním příspěvkem samce k inkubaci. Jádrem práce je soubor článků (včetně jednoho doposud nepublikovaného rukopisu), které jsou založeny na analýze velkého datového souboru kontinuálních videozáznamů inkubujících čejek. Nejprve je předložen důkladný popis diverzitu v inkubačních rytmech čejky (kapitola 1), v rámci kterého je mimo jiné demonstrováno, jak variabilita v příspěvku samce k inkubaci formuje celý inkubační systém. Poté byla část sebraných dat začleněna do velké srovnávací studie, která umožnila interpretovat patrnosti inkubační rytmy čejky z fylogenetické perspektivy a ukázat, jak se antipredační strategie čejek odráží na jejich inkubačním chování (kapitola 2).Následně je prezentována podrobná analýza chování ptáků před odletem z hnízda a jsou definovány behaviorální signály, které slouží k vyjednávání o střídání rodičů na hnízdě, které pomáhají synchronizovat (kapitola 3). Dále jsou popsány denní rytmy vybraných komfortních aktivit rodičů v průběhu inkubačního sezení (konkrétně spánek a údržba peří). Je zde ukázáno, že inkubující samice se snaží být maximálně bdělé a nenápadné v průběhu period s vysokým rizikem predace. Tato patrnost je dále ovlivněna příspěvkem samce k inkubaci (kapitola 4). V rámci poslední práce je na základě analýzy velikostí hnízdních výstelek ukázáno, že čejky budují větší výstelky, pakliže hnízdí na mikroklimaticky nepříznivých místech. Větší nápadnost takových hnízd ovšem není spojena s vyšším rizikem jejich predace (kapitola 5).Závěrem, tato práce rozšiřuje naši znalosti o nákladech spojených se samičí volbou pro samce s menší investicí do rodičovské péče. Zároveň poskytuje lepší vhled do relativního významu jednotlivých faktorů formujících rodičovskou péči.

Abstract:

Incubation of eggs is an essential assumption of successful reproduction in vast majority of bird species. However, the ways how to reach the successful end of incubation differs a lot among species in many aspects, which makes from avian reproduction one of most diverse phenomena in animal behavior at all. Specifically, in species when both parents are sharing the incubation duties, there is a huge diversity in lengths and timing of incubation bouts, as well as in the frequency and timing of parental exchanges on the nest (so-called “incubation rhythms”). Moreover, there is a huge space for communication and negotiation between parents about the particular form of these incubation rhythms. At the same time, parents need to satisfy their own, self-maintaining needs, such as feeding, sleeping, or body maintenance, which is often conflicting with the needs of developing embryo. Apart from incubation, parents can help themselves with building a nest of better thermo-insulative properties. However, during whole incubation process, parents are under the risk of nest depredation, or even of depredation of themselves. In this thesis, different aspects of parental care during incubation are addressed in the model of the Northern Lapwing (Vanellus vanellus), a biparental shorebird with highly variable contribution of male to incubation. The core of thesis is a group of articles (and one manuscript), based on analysis of unique dataset of continuous video-recordings of incubating Northern Lapwings. First, we thoroughly described the within species diversity in incubation rhythms of model species (Chapter 1) and showed how variable male contribution to incubation shapes this incubation system. Then, we incorporated part of our dataset into the big comparative work, which enabled us to interpret the incubation rhythms of our model species from phylogenetic perspective and show how antipredator strategy of the Northern Lapwing relates to its incubation routines (Chapter 2). Then we analyzed behavioral patterns preceding departures of birds from the nest and described behavioral signals serving for negotiation over parental care and helping to synchronization of parental exchanges (Chapter 3). We also showed that self-maintaining activities (such as sleeping and body-maintenance) in incubating females has diverse daily rhythms, which leads to maximizing of female vigilance during the high peaks of predation pressure and are shifted by the male contribution to incubation (Chapter 4). Finally, we diverted from the videos and based on analysis of nest-lining magnitudes showed, that Lapwings has bigger nest linings on thermally unfavorable places, but that they don’t avoid having conspicuous nests in places with high risk of predation (Chapter 5).To summarize, our works broadened the knowledge about possible costs connected with female choice for poorly incubating males. We also enhanced the insight into the relative importance of diverse drivers shaping the parental care.

Keywords

Čejka chocholatá, Inkubační rytmy, konflikt pohlaví, predace

Keywords

Northern Lapwing, Incubation rhythms, Sexual conflict, Predation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 8. 2019

Thesis defence

• Supervisor: prof. Dr. Mgr. Miroslav Šálek
• Reader: Petr Procházka, Ph.D., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Doctoral programme / field:
Ecology / Ecology