The effect of brood size on the development of homeothermy in blue tit (Cyanistes caeruleus) nestlings

Abstract

Abstract

Most birds are not capable of maintaining core body temperature when exposed to cold ambient temperatures directly after hatching. As postnatal development continues the thermoregulatory capacity begins to form, and eventually nestlings become homeothermic. Many factors, such as predation, latitude and foraging mode, may influence this development of homeothermy, but to my knowledge no studies have focused on the effect of brood size on the development of homeothermy in individual nestlings. Therefore, the main aim of this study was to investigate how experimentally induced differences in brood size and sibling competition affected the development of homeothermy and the thermal environment in nests, using blue tit (Cyanistes caeruleus Linnaeus) nestlings as a model organism. To investigate this, a series of cooling experiments were conducted in the field, where nestlings from broods of different sizes were subjected to experimental cooling of moderate duration while having their surface temperature measured with a thermal imaging camera. All nestlings lost less heat as they grew older, but the development of homeothermy differed between brood treatments. Specifically, nestlings from reduced broods lost less heat than nestlings from enlarged broods during early development but this difference gradually disappeared, as nestlings grew older. The study shows that the onset of homeothermy in blue tit nestlings is not fixed, but that it may vary according to differences in developmental conditions as determined by brood size.

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning:

Kullstorlek och förmågan att hålla värme

Direkt efter kläckning har de flesta fågelungar svårt att hålla en jämn kroppstemperatur (termoreglera) i en kallare omgivning. Förmågan att termoreglera uppkommer eller utvecklas någon gång under ungarnas första tid i livet och snart är de mer eller mindre jämnvarma. Förmågan att hålla en jämn kroppstemperatur tidigt i livet kan ha flera fördelar; till exempel blir ungarna inte lika beroende av värme från föräldrarna och det kan också minska tiden i boet, en tid då ungarna är särskilt utsatta för predatorer. Termoreglering kostar dock energi som teoretiskt skulle kunna investeras i andra processer, till exempel tillväxt. Det finns flera faktorer, t.ex. predationstryck och latitud, som har visat sig påverka när i utvecklingen som förmågan att hålla värmen uppstår. Däremot finns det inte några studier som fokuserat på hur kullstorlek (antalet ungar i boet) påverkar enskilda ungars utveckling mot att bli jämnvarma. En sådan studie skulle kunna ge viktig information om hur uppkomsten av termoreglering påverkas av ungarnas näringsmässiga status och uppväxtmiljö samt ge en bättre förståelse för de bakomliggande fysiologiska mekanismerna. Därför var det detta som utgjorde huvudsyftet med mitt projekt, vilket jag undersökte i fält genom att kyla ner enskilda ungar tagna från experimentellt förstorade eller förminskade kullar. Under nedkylningen så mätte jag ungarnas temperatur med en värmekamera (se figur 1). Fältexperimenten gjordes under våren och sommaren 2012 och jag använde mig av blåmesar som häckade i holkar över ett stort område på Revingehed i Skåne. Hypotesen var att ungar från stora kullar borde bli jämnvarma senare än de från små kullar på grund av att:
1) en stor kull ger en hög och stabil temperatur i holken, vilket gör att enskilda ungar kan lägga energin på tillväxt istället för att bli jämnvarma, och/eller
2) ungar från stora kullar får mindre föda vilket skulle ge dem sämre förutsättningar för att utveckla förmågan att termoreglera.
Resultaten visar att ungarna förlorar mindre värme under nedkylning ju äldre de blir, men även att ungar från stora kullar förlorar mer värme än ungar från små kullar tidigt i utvecklingen. Detta tyder på att förmågan att termoreglera inte alltid uppkommer vid en bestämd tid eller ålder utan är beroende av ungarnas uppväxtmiljö och näringsmässiga status. Att skillnaden uppkom så tidigt tyder dessutom på att ungarnas system för termoreglering finns redo att använda, men att det är ungar från små kullar som först sätter igång systemet. Huruvida detta är en konsekvens av en mindre stabil temperatur i holkarna med små kullar (vilket gör att dessa ungar tvingas utveckla förmågan att termoreglera tidigare) eller om det beror på en bättre näringsmässig status tack vare mer mat per unge (vilket gör att ungar i små kullar har ”råd” att termoreglera tidigare) låter sig inte bestämmas i min studie, utan är något som framtida studier får utvisa.

Handledare: Jan-Åke Nilsson och Andreas Nord
Examensarbete 45hp för mastersexamen i zooekologi 2013
Biologiska institutionen, Lunds universitet

• author: Andreasson, Fredrik
• supervisor: Jan-Åke Nilsson; Andreas Nord
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BION32 20121
• year: 2013
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 4227851
• date added to LUP: 2014-01-07 09:44:59
• date last changed: 2014-01-07 09:44:59