Variabilita ve skvrnitosti vajec čejky černoprsé (Vanellus indicus)

Bc. Michaela Žabková

Master's thesis

Variability in the egg maculation of red wattled lapwing (Vanellus indicus)

Abstract:

Pigmentace vaječných skořápek je v ptačí říši velice různorodá. Dva hlavní pigmenty, které za touto variabilitou stojí, jsou protoporfyrin a biliverdin. Jejich intenzita, rozsah i samotný výskyt je odlišný napříč ptačími druhy, ale často se liší i v rámci samotného druhu. Mezi vysvětlující hypotézy tohoto jevu patří sexuálně signalizační hypotéza, která tvrdí, že výskyt a intenzita barev je nástrojem samic pro získání pozornosti opačného pohlaví, samcům naopak napovídá o kvalitách jejich partnerky. Dle mechanické hypotézy pak skvrnitost skořápky slouží k jejímu zesílení ve chvílích, kdy v prostředí není dostatečné množství vápníku. Další studie uvádějí kryptický význam zbarvení pro ochranu snůšky před predátory, jiné naopak tvrdí, že jde o součást závodů ve zbrojení mezi hnízdními parazity a jejich kořistí. Do těchto hypotéz se dále přidávají názory, které předkládají praktičtější významy pigmentace jakožto biologickou odpověď na podmínky prostředí nebo způsob, jakým se samice vypořádávají se stresem. Tyto hypotézy byly testovány na různých ptačích druzích po celém světě a výsledky studií často poskytly protichůdné závěry. Podle toho se zdá, že význam pigmentace může být odlišný v závislosti na ptačím druhu. Cílem této práce bylo zjistit variabilitu ve skvrnitosti vajec čejky černoprsé a testovat výše zmíněné hypotézy u druhu, který obývá horké a suché klima Arabské pouště ve Spojených arabských emirátech. Během čtyř let výzkumu bylo pozorováno 98 individuálně značených samic, které dohromady snesly 210 snůšek čítající 716 vajec. Zkoumána byla variabilita v rámci snůšky, dále vnitrosezónní i mezisezónní variabilita. Výsledky odhalily vnitrosnůškovou variabilitu, stoupající procento skvrnitosti v rámci sezóny a relativní meziroční stabilitu. Vnitrosnůškový a vnitrosezónní nárůst pigmentace je pravděpodobně odrazem zátěže, kterou na organismus samice působí narůstající počet vajec ve snůšce a množství snůšek v sezóně. Ukládání většího množství protoporfyrinu do skořápky tak lze interpretovat jako snahu samic snížit koncentraci tohoto prooxidantu v těle a tedy způsob, jak se vypořádat s rizikem oxidativního stresu v náročném prostředí horkého klimatu s dlouhou reprodukční sezónou. Pokles skvrnitosti na začátku nové sezóny oproti konci té předchozí implikuje schopnost samic zregenerovat v období reprodukčního klidu.

Abstract:

Pigmentation of avian eggshells is a diverse phenomenon. The two main pigments behind this variability are protoporphyrin and biliverdin. Their intensity, extent, or the sheer occurrence are different across bird species, but often also varies within species itself. Hypotheses explaining this phenomenon include the sexual signalling hypothesis, which claims that the intensity and occurrence of colours is a tool for females to gain the attention of the opposite sex by showcasing qualities to a male partner. According to the mechanical hypothesis, the maculation of the eggshell serves to strengthen it at times when there is not enough calcium in the environment for its formation. Other studies cite the cryptic significance of the coloration to protect the clutch from predators, while others argue that it is part of an arms race between nest parasites and their prey. Further adding to these hypotheses are views that posit more practical meanings of pigmentation as a biological response to environmental conditions or the way how females deal with stress. These hypotheses have been tested on different bird species around the world, and the results led conflicting conclusions. Accordingly, it appears that the meaning of pigmentation may vary depending on the bird species. The aim of this work was to determine the variability in the egg spottiness of the red-wattled lapwing and to test the hypotheses on a species that inhabit the hot and dry climate of the Arabian Desert in the United Arab Emirates. For four years, 98 females were observed, which together laid 210 clutches of 716 eggs. Variability within the clutch was investigated, as well as intra- and inter-seasonal variability. The results revealed intra-litter variability, an increasing percentage of spottiness within a season and a stability between years. The intra-lay and intra-seasonal increase in pigmentation is probably a result of the load placed on the female organism by the increasing number of eggs in the clutch and the number of clutches in the season. Storing a larger amount of protoporphyrin in the shell can be interpreted as an attempt by females to reduce the concentration of this prooxidant in the body and thus a way how to deal with the risk of oxidative stress in the demanding environment of a hot climate with a long reproductive season. A decrease in spotting at the beginning of the new season compared to the end of the previous one implies the ability of females to regenerate during the period of reproductive dormancy.

Keywords

skvrnitost vajec, variabilita, pigmentace skořápek, čejka černoprsá

Keywords

red-wattled lapwing, egg maculation, variability, eggshell pigmentation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 18. 5. 2023
• Supervisor: prof. Dr. Mgr. Miroslav Šálek
• Reader: David Hořák, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation