Je leest:

De levensloopregeling van tropenvogels

De levensloopregeling van tropenvogels

Auteur: | 12 februari 2007

Inleiding

Als je van de evenaar naar de polen reist en onderweg de eieren telt in de nesten die je tegenkomt, zal je zien dat vogels op hogere breedtegraden meer eieren in hun nest leggen. Werken vogelouders in het noorden harder voor elk jong, of is het daar makkelijker om een jong te voeren, zodat ze meer jongen tegelijk kunnen grootbrengen? Onderzoek aan de Amerikaanse Huiswinterkoning laat zien welke verrassende rol de omgeving speelt in de evolutie van voortplantingsgedrag en levensloopplanning.

Verschillen in levensloop tussen vogels uit tropische en gematigde streken

Hoeveel oudervogels investeren in voortplanting hangt af van 1. de kosten die gemoeid zijn met het grootbrengen van jongen en 2. de kans dat de ouders overleven tot het volgende seizoen waarin ze weer een kans hebben om te broeden. Jarenlang werd gedacht dat oudervogels zoveel mogelijk jongen produceerden, en dat het jongenaantal afhing van het voedsel dat beschikbaar was. De oude verklaring voor de kleinere broedsels van vogels in de tropen suggereerde dan ook dat er minder voedsel was waardoor de ouders niet meer jongen kónden grootbrengen. De omgeving bepaalt echter niet alleen hoeveel voedsel er is, maar ook hoe groot de kans is dat een vogel doodgaat. Vogels kunnen doodgaan door allerlei oorzaken, zoals ziekte, onderkoeling, ten prooi vallen aan roofdieren, honger of ouderdom. De sterftekans heeft gevolgen voor de levensloopplanning van vogels. De verklaring voor het verschil in legselgrootte tussen tropische en gematigde streken zou dus wel eens iets gecompliceerder kunnen zijn dan een simpel gevolg van verschillen in voedselbeschikbaarheid. Een mooi voorbeeld van een vergelijking van de levensloop tussen vogels in tropische en gematigde streken is het onderzoek aan de Huiswinterkoning. Het meest recente werk aan deze soort benadrukt de rol van de overlevingskans als verklaring voor de kleinere broedsels in de tropen.

afb. 1: Huiswinterkoning

De Huiswinterkoning, een Amerikaanse globetrotter

De Huiswinterkoning ( Troglodytes aedon), een klein beetje groter dan onze Nederlandse Winterkoning ( Troglodytes troglodytes), is een algemene vogelsoort die voorkomt in heel Noord- en Zuid-Amerika. In tegenstelling tot onze Winterkoning die het liefst in dicht struikgewas nestelt, broedt de Amerikaanse variant in holtes en nestkasten. Die gewoonte maakt de soort tot een geliefd onderzoeksobject voor veldecologen, want het broedgedrag van vogels in nestkasten is makkelijk te observeren en manipuleren. Dankzij het onderzoek dat door de jaren heen aan deze soort is verricht weten we dat Huiswinterkoningen in de tropen gemiddeld 3,6 eieren per nest produceren, terwijl hun tegenhangers in het noorden van de Verenigde Staten 6 eieren leggen. De tropenvogels maken gemiddeld 1,3 nesten per jaar, tegen gemiddeld 2 voor de noordelijke populaties. De relatief kleine investering in voortplanting in de tropen gaat samen met een hogere kans voor de oudervogels om te overleven. De jaarlijkse overlevingskans is 48% in de tropen, en 30% in het noorden van de Verenigde Staten. Dat is eigenlijk logisch, want om een populatie in stand te houden moeten geboorte en sterfte met elkaar in evenwicht zijn. Dus als de kans op overleven groter is in de tropen, hoeven daar minder jongen geproduceerd te worden. Maar hoe hard moet een tropen-winterkoning werken om een jong groot te brengen, vergeleken met een Noord-Amerikaanse soortgenoot? En hoe is dit werk gerelateerd aan zijn/haar overlevingskans?

afb. 2: Verspreiding van de Huiswinterkoning in Noord- en Zuid-Amerika

De koppeling van gedrag en fysiologie met de voortplantingsstrategie

Het gedrag en de fysiologie van vogels zijn nauw verbonden met de balans tussen voortplanting en overleving. Recent onderzoek aan Huiswinterkoningen in Ohio, een Noord-Amerikaanse locatie op 40 graden noorderbreedte, en in tropisch Panama, niet ver van de Centraal-Amerikaanse evenaar, richtte zich op het meten van gedrag en fysiologie van ouders in de periode dat ze nestjongen verzorgden. De Panameze oudervogels hadden gezinnen die 40% kleiner waren dan hun soortgenoten in Ohio. Op beide locaties vlogen de ouders af en aan om hun kuikens te voeren. De voerfrequentie per jong was hetzelfde in beide gebieden. Maar de oudervogels in Ohio hadden meer jongen dan in Panama en werkten dus veel harder om elk jong evenveel te voeren. In plaats van met de maat “voerfrequentie” kunnen we het werkniveau ook meten als “energieverbruik”. Daarmee vertalen we het gedrag van de ouders naar een fysiologisch proces. Hoeveel energie verbruikten de winterkoningen in Ohio vergeleken met die in Panama om hun jongen te voeren?

afb. 3: Een van de onderzoekers in Panama, Thomas Dijkstra, bouwt nestkasten voor het onderzoek aan tropische Huiswinterkoningen. Foto: Irene Tieleman

Van gedrag naar energieverbruik: een cruciale rol voor lichaamsgewicht

Het antwoord op de vraag naar het energieverbruik hangt af van de eenheden waarin je energieverbruik uitdrukt. De verschillende eenheden geven verschillende inzichten. De Ohio Huiswinterkoningen verbruikten 46,5 kilojoule per vogel per dag, en de soortgenoten in Panama verbruikten 40,4 kilojoule per dag, zo’n 13% lager dus in de tropen. Dat is op het eerste gezicht niet zo’n groot verschil, en zeker geen verklaring voor de 40% kleinere gezinnen in de tropen. Bij nadere beschouwing echter blijkt er nog een andere factor te spelen, die de verschillen in energieverbruik in een ander daglicht plaatst. Die factor is lichaamsgewicht. De Ohio winterkoningen wegen gemiddeld 10,5 gram per vogel; de tropische koningen wegen 13,9 gram. De tropenvogels zijn dus 32% groter! En een groter dier heeft normaalgesproken een hoger energieverbruik, denk maar aan een extreem voorbeeld, zoals een olifant en een muis. Daarom corrigeren biologen energieverbruik vaak voor het lichaamsgewicht door het energieverbruik uit te drukken in kilojoule per dag per gram lichaamsgewicht. Als we dat doen voor de Huiswinterkoningen, dan is het energieverbruik in de Panameze tropen opeens 34% lager dan in het gematigde Ohio! En dat is een aanzienlijk verschil. De vergelijking van het “energieverbruik per vogel” en het “energieverbruik per gram lichaamsgewicht” levert tegelijk inzicht op in hoe evolutie heeft geleid tot de levensloopverschillen tussen tropenvogels en vogels uit gematigde streken.

afb. 4: Het Panamakanaal. Foto: Irene Tieleman

afb 5: Langs het beroemde Panama-kanaal komt de tropische Huiswinterkoning algemeen voor in halfopen parkachtige en bebouwde gebieden. Foto: Irene Tieleman

Wat fysiologie en gedrag ons vertellen over voortplanting en overleving in de tropen Als de oorspronkelijke gedachte klopt dat vogels in de tropen minder jongen hebben omdat er minder voedsel beschikbaar is zou je verwachten dat evolutie naast kleinere legsels ook had geleid tot een kleinere voedselbehoefte van volwassen vogels. Je zou verwachten dat tropenvogels minder energie verbruiken, zoals we dat ook zien bij vogels in de woestijn waar weinig te eten is. De Huiswinterkoningen, per hele vogel, verbruikten echter ongeveer evenveel energie in Panama en in Ohio. Voedselbeschikbaarheid in de omgeving lijkt dus niet een logische factor om het verschil in voortplantingsgedrag te verklaren. Het feit dat het energieverbruik per gram lichaamsgewicht lager was in tropische Huiswinterkoningen geeft indirect een andere verklaring voor de kleinere investering in tropisch nageslacht. Biomedisch onderzoek heeft namelijk aangetoond dat een lager energieverbruik per gram lichaamsgewicht samengaat met een tragere veroudering. Tropische vogels worden dus maar langzaam oud, fysiologisch gezien. En dat gebeurt alleen als de omgeving ze een kans biedt om oud te worden. Het jaarrond lekkere klimaat met een vrij stabiele temperatuur en voedselbeschikbaarheid in de tropen biedt die kans. Geen kou, geen honger. En omdat de tropische vogels oud worden hoeven ze elk jaar maar relatief weinig te investeren in nageslacht: kleine legsels dus.

Conclusie: evolutie van “levensloop-fysiologie-en-gedrag” pakketten

Dit onderzoek aan de Huiswinterkoning benadrukt dat de verschillen in voortplanting gekoppeld zijn aan verschillen in overleving, fysiologie en gedrag. Als je lang leeft, zoals in de tropen, dan past het samenspel van andere eigenschappen, inclusief voortplanting, fysiologie en gedrag, zich aan. In een omgeving waarin de kans op overleving groot is, werk je als vogel niet te hard zodat je niet snel oud wordt. En om dat te bereiken moet je niet al te enthousiast nageslacht produceren.

Voor vragen n.a.v. dit artikel mail het:

Bezoek de website van het <A HREF=“http://www.nibi.nl”OnMouseOut=“window.status=”;return true"OnMouseOver=“window.status=”return true">NIBI

Dit artikel is een publicatie van Nederlands Instituut voor Biologie (NIBI).
© Nederlands Instituut voor Biologie (NIBI), sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 februari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.