Interakce hnízdního parazita kukačky obecné (Cuculus canorus) s jeho jediným dutinovým hostitelem rehkem zahradním (Phoenicurus phoenicurus)

Mgr. Michal KYSUČAN

Disertační práce

Interactions of brood parasitic common cuckoo (Cuculus canorus) and its only cavity-nesting host, the common redstart (Phoenicurus phoenicurus)

Anotace:

V předložené disertační práci se zabývám studiem interakce mezi obligátním hnízdním parazitem kukačkou obecnou (Cuculus canorus) a jeho hostitelem rehkem zahradním (Phoenicurus phoenicurus). Rehek zahradní je jediným pravidelným evropským hostitelem kukačky obecné, který hnízdní v dutinách a proto je zde hnízdní parazit vystaven unikátním podmínkám a selekčním tlakům, které v jiných paraziticko-hostitelských systémech pozorovat nemůžeme. Společně s kolegy jsem zkoumal opomíjené aspekty v rámci této interakce, které byly dosud obestřeny rouškou spekulací, fám (jak vyplývá z výsledků této práce) a nejistot. Konkrétně jsme se zaměřili na způsob kladení vajec kukačkou do dutinových hnízd rehků, na nákladnost výchovy parazita (včetně inkubace vajec) pro rehčí rodiče a na pohnízdní interakci v rámci kukačko-rehčího a k němu sympatrického kukačko-pěnkavího systému. Jako vůbec první jsme zjistili, že kukačky kladou vejce do hnízdních budek rehků hned třemi různými metodami, které se navzájem liší nejen způsobem a rychlostí provedení, ale především úspěšností parazitace, včetně přesnosti zacílení vejce do hnízdní kotlinky a pravděpodobností jeho odmítnutí hostitelem. Dále jsme vůbec poprvé prokázali, že výchova parazitického mláděte není pro rehčí rodiče nákladnější než výchova jejich vlastní průměrné snůšky, což může být jednou z příčin poměrně slabých protiparazitických adaptací rehků, které v současnosti pozorujeme. Rovněž jsme jako první zdokumentovali, že neexistuje průkazný rozdíl ve výsledku pohnízdní fáze napříč různým složením snůšek a oběma interagujícími druhy v rámci kukačko-rehčího systému. To by mohlo vypovídat o mimořádné koevoluční stabilitě tohoto systému. Navíc jsme podrobně zdokumentovali případ velmi dobře prosperujícího kukaččího mláděte v pohnízdní péči pěnkavy obecné (Fringilla coelebs). Kukačko-pěnkaví systém tak může být potenciálně podobně vhodný pro kukačku jako ten kukačko-rehčí, který je ovšem dosud mnohem lépe prostudovaný. Tato komplexní studie tak mnoha svými výsledky buď přímo vyvrací, nebo poupravuje dřívější představy o kukačko-hostitelské interakci. Navíc představuje některé zcela nové metodologické přístupy jako je například srovnání důsledků parazitace na úrovni dospělých ptáků i mláďat v rámci obou interagujících druhů. Rovněž použití velkého spektra technického vybavení a metodologických procedur nabízí inspiraci a otevírá nové možnosti pro podobné výzkumy napříč různými paraziticko-hostitelskými systémy, které jsou nezbytné pro meta-analýzu dat a tak pro objektivnější zhodnocení širších závěrů.

Abstract:

In this dissertation, I studied interactions between an obligatory brood parasite, the common cuckoo (Cuculus canorus) and its host, the common redstart (Phoenicurus phoenicurus). The common redstart is the only regular European host of the common cuckoo that breeds in cavities, and thus the brood parasite is exposed to unique conditions and selection pressures we cannot observe in other parasite-host systems. Together with my colleagues, I have explored neglected aspects of this interaction, which have so far been shrouded in speculation, rumors (as the results of this dissertation suggest) and uncertainties. Specifically, we focused on the cuckoo strategy of egg-deposition into the redstart cavity nests, on the cost of raising a parasite (including egg incubation effort) for the redstart parents and on the post-fledging interaction within cuckoo-redstart and its sympatric cuckoo-chaffinch system. We were the first who documented that cuckoos deposit eggs into the redstart nest by three distinctive modes, which differ not only in the manner and speed of execution, but especially in the success of parasitism, including the accuracy of targeting the egg into the nest cup and the probability of egg rejection by the host. Furthermore, we have shown for the first time that raising a parasitic offspring is not more costly for the redstart parents, than raising their own average clutch, which may be one of the causes of the relatively weak anti-parasitic adaptations in the redstart that we currently observe. Further, we for the first time documented that there is no significant difference in the cuckoo and host young performance at the end of post-fledging parental care even when controlling for the brood composition and other characteristics. This could indicate the extraordinary coevolutionary stability of this system. In addition, we have documented in detail the post-fledging care of the common chaffinch (Fringilla coelebs) host about the cuckoo young. We propose that the cuckoo-chaffinch system may be potentially similarly suitable for the cuckoo as the cuckoo-redstart system, which is, however, much better studied so far. This comprehensive study either directly refutes or modifies earlier notions of cuckoo-host interaction. In addition, it employed new methodological approaches for both interacting species at the level of both adult birds and chicks. Also, the use of a wide range of technical equipment and methodological procedures offers inspiration and opens up new possibilities for studying parasite-host interactions, which is necessary for the data meta-analysis and thus for better understanding this fascinating field of biology.

Klíčová slova

kukačka obecná, rehek zahradní, kladení vajec, smíšená snůška, nákladnost, pohnízdní péče, video, radiotelemetrie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 8. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 8. 2020
• Vedoucí: prof. RNDr. Tomáš Grim, Ph.D., prof. RNDr. Tomáš Grim, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Biologie / Zoologie