Survival and Mate Choice in the Grey Partridge (Perdix perdix)

Mgr. Dana Rymešová, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Tato disertační práce sestává ze tří rukopisů opatřených souhrnným jednotícím textem a zabývá se přežíváním, párováním a hnízdní úspěšností koroptve polní (Perdix perdix). Vlastní výsledky získané během tří let pomocí telemetrie jsou založeny na datech o 186 sledovaných jedincích, z nichž 111 bylo nachytáno v přirozené populaci a 75 bylo vypuštěno z chovu. Jedinci z chovu byli použiti pouze pro porovnání rizika mortality a hnízdní úspěšnosti s přirozenou populací, s cílem navrhnout doporučení, jak posílit početnost tohoto ohroženého druhu. Hlavní cíl práce, tj. vyhodnocení výběru partnera v závislosti na měřených ornamentech a genech hlavního histokompatibilního systému (MHCIIB, exon 2) a posouzení platnosti hypotéz dobrých genů a genetické komplementarity u koroptve, byl ověřován na vzorku jedinců z přirozené populace. Práce srovnává i riziko mortality mezi různými jedinci (s ohledem na věk, pohlaví, původ), neboť párování druhu s vysokou mírou predace nelze v přirozených podmínkách věrohodně hodnotit bez zohlednění těchto vlivů. Analýza párování byla založena na 36 párech se známými vlastnostmi obou jedinců a náhodném párování 47 samic a 57 samců. Co do sdílených alel MHCIIB genů si samice vybíraly méně podobné samce než by odpovídalo náhodnému párování, což je v souladu s hypotézou genetické komplementarity. Na jiných testovaných proměnných, vyjadřujících míru podobnosti v páru (např. vzdálenosti založené na nukleotidech, aminokyselinách, počet unikátních alel mezi partnery v páru), však nebyly nalezeny žádné důkazy pro nenáhodné párování. Spárovaní samci měli signifikantně větší hmotnost, lepší tělesnou kondici a tmavší karotenoidní skvrnu za okem než nespárovaní. Obě skupiny se však nelišily ve velikosti karotenoidní skvrny za okem ani melanoidního ornamentu ve tvaru podkovy na prsou. Rovněž nebylo zjištěno, že by si samice vybíraly samce s konkrétní alelou na MHCIIB lokusech, nebo že by některá z těchto alel ovlivňovala samčí znak preferovaný samicemi. U většiny sledovaných jedinců došlo k predaci do tří měsíců od začátku sledování, tj. před dokončením hnízdění. Míra mortality koroptví se dle našich zjištění může významně lišit v prostředí zemědělské krajiny a v příměstských ruderálních biotopech. V průběhu roku bylo největší riziko mortality zjištěno v hnízdním období, kdy samci přežívali signifikantně lépe než samice. V období párování měli větší riziko mortality mladí jedinci. K nízké hnízdní úspěšnosti přispívala jak vysoká míra predace samic a snůšek, tak i antropogenní příčiny (seče, rušení, hnízdní parazitismus bažanta). Jedince získané z komerčních chovů nelze doporučit k vypouštění pro ochranářské účely kvůli změněnému chování a nízké schopnosti přežití v přírodě.

Abstract:

The Ph.D. dissertation consists of three manuscripts with a general unifying introduction and it deals with survival, pair formation and nest success in the grey partridge (Perdix perdix). Own results were obtained by radio tracking, which was performed during three years, and they are based on data about 186 marked individuals, from which 111 individuals were caught in the natural population and 75 individuals were released from a game farm. Captive-reared individuals were used only for comparison of mortality risk and nest success with the natural population to create a recommendation for increasing of population size in this endangered species. The main aim of the thesis, i.e. the evaluation of mate choice in dependence on measured ornaments and genes of the main histocompatibility complex (MHCIIB, exon 2) and decision between good genes and genetic complementarity hypotheses in the grey partridge, was studied on sample of partridges from the natural population. The thesis also compared the mortality risk of different individuals (with regard to their age, sex, origin), because pairing of a species with a high predation rate cannot be reliably analysed regardless of these effects. The analysis of mate choice was based on 36 pairs with known characteristics in both individuals and on random pairing of 47 females and 57 males. With regard to MHCIIB allele sharing, females chose more dissimilar males than it would correspond to the random pairing, which is in agreement with the genetic complementarity hypothesis. However, no evidence of the assortative mating was found in other tested variables representing the similarity in pairs (e. g. distances based on nucleotides or amino acids, number of unique alleles between partners in the pair). Paired males have significantly higher weight, better body condition and higher red chroma of the carotenoid-based spot behind eyes than unpaired ones. However, both the groups did not differ in size of carotenoid-based spot behind eyes or melanin-based horseshoe patch on breast. No preference of females for males with a particular allele was found at MHCIIB loci. Similarly, no MHCIIB allele affected any male trait preferred by females. Most observed individuals were killed by predators during the first three months after beginning of the radio-tracking, i.e. before the end of nesting. According to our findings, the mortality rate of partridges can be significantly different in agricultural landscape and suburban ruderal habitats. The highest annual mortality risk was found during the nesting period, when males survived significantly better than females. Young individuals had a higher mortality risk during the pairing period. The low nest success was caused by the high predation rate of females and clutches and also by human-caused factors (harvest, disturbance, nest parasitism by the common pheasant). Individuals obtained from commercial game farms cannot be recommended for the release for conservation purposes due to atypical behaviour and low survival rate in the wild.

Keywords

koroptev polní, telemetrie, mortalita, disperze, hnízdní úspěšnost, výběr partnera, MHC geny, grey partridge, Perdix perdix, radio-tracking, mortality, dispersal, nest success, mate choice, MHC genes

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 19. 9. 2013
• Supervisor: doc. RNDr. Zdeněk Řehák, Ph.D.
• Reader: prof. Ing. Jaroslav Červený, CSc., prof. RNDr. Karel Šťastný, CSc., RNDr. Anton Krištín, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Zoology