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Carotenoid colouration and health status of urban Kestrels (Falco tinnunculus)

Marius Adrion

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Evolutionsbiologie

Betreuer*in

Anita Gamauf

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DOI

10.25365/thesis.43568

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-15482.59265.948154-5

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Durch Urbanisierung werden weltweit immer mehr natürliche Ökosysteme bedroht. Dadurch werden Tier- und Pflanzengesellschaften gefährdet sowie Nahrungsnetze verändert. Städtische Habitate werden sowohl durch versiegelte Flächen und menschengemachte Strukturen, als auch durch die Anreicherung von Umweltschadstoffen geformt und beeinflusst. Viele Tiere, die in der Stadt leben, werden von diesen Faktoren beeinflusst und beeinträchtigt. Anhand ihrer Toleranz und Anpassungsfähigkeit unterscheidet man zwischen Arten, die die Stadt vermeiden, sich an diese anpassen oder diese ausnutzen. Letztere werden durch den Lebensraum Stadt sogar gefördert. Vogelarten sind mobil und können daher räumlich und zeitlich urbanen Stressfaktoren ausweichen. Die Küken des Turmfalken (Falco tinnunculus), ein mittelgroßer Greifvogel und Stadtbrüter, sind jedoch Nesthocker und verweilen etwa 30 Tage lang am Nistplatz. Diese Küken sind daher urbanen Stressfaktoren unvermeidlich ausgesetzt. Die Ernährung von Turmfalkenküken in Wien ist vielseitig und besteht aus Vertebraten (hauptsächlich Nagern und Singvögeln) und Invertebraten (etwa Insekten). Die Nahrungszusammensetzung unterscheidet sich zwischen der Innenstadt und den Außenbezirken. Die Beutetiere weisen unterschiedliche Nährwerte und Konzentrationen von Nährstoffen wie Carotinoiden auf, was sich auf die Gesundheit der Küken auswirken kann. Carotinoide sind gelb-rote Pigmente, die unter anderem in Geweben wie Haut und Federn eingelagert werden und daher deren Farbe maßgeblich beeinflussen. Sie fungieren zudem als Antioxidantien und können das Immunsystem stimulieren. Abhängig von ihrer Nahrung können Carotinoide für Turmfalken eine limitierende Resource sein, was zu einem Konflikt in deren Verteilung für diese verschiedene Funktionen führen kann. Um die Auswirkungen des städtischen Lebensraumes auf Turmfalken zu untersuchen, wurden die carotinoid-basierte Färbung der Haut und weitere Indikatoren der individuellen Gesundheit (Heterophile/Lymphozyten-Verhältnis, körperliche Verfassung und der Befall mit dem Ektoparasiten Carnus hemapterus) von 154 Turmfalkenküken (aus 91 Nestern) in den Jahren 2010 bis 2015 entlang eines Urbanitätsgradienten in Wien gemessen. Die innerstädtischen Küken waren am schwächsten gelb gefärbt. Eine mögliche Erklärung ist, dass diese Küken von städtischen Stressfaktoren am stärksten beeinflusst werden und daher die zur Verfügung stehenden Carotinoide nicht für die Färbung der Haut, sondern für gesundheitsrelevante Funktionen genutzt werden. Außerdem wurde festgestellt, dass Männchen generell stärker gelb gefärbt sind, die Gelbfärbung mit dem Alter der Küken zunimmt und Küken, die im Vergleich früher in der Brutsaison geschlüpft sind, eine stärkere Gelbfärbung aufweisen. Da sich das Immunsystem von Turmfalkenküken noch in der Entwicklung befindet, brauchen jüngere Küken wahrscheinlich mehr Antioxidantien um dem Umweltstress entgegen zu wirken. Zudem hatten jüngere Küken eine höheres Heterophile/Lymphocyten-Verhältnis, was unsere Vermutung auf erhöhten Stress erhärtet. Eines der Geschlechter könnte im Wettstreit um Nahrung zwischen den Küken eines Geleges im Vorteil sein; oder die Geschlechter haben unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeiten, die zu einem Unterschied in der benötigten Menge an Nährstoffen führen könnte. Es konnte keine direkte Abhängigkeit von den anderen Gesundheitsindikatoren zum Urbanitätsgradienten gezeigt werden. Jedoch wurden manche indirekt davon beeinflusst. Der Befall mit Ektoparasiten war am stärksten bei Küken aus Gelegen, die früher in der Brutsaison gelegt wurden und bei Küken mit weniger ausgeprägter Gelbfärbung der Haut. In Kombination mit Erkenntnissen aus früheren Untersuchungen weisen die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass Turmfalken in Wien in eine „ökologische Falle“ tappen könnten, da zwar viele Nistmöglichkeiten zum Brüten einladen, aber sowohl Produktivität als auch individuelle Gesundheit beeinträchtigt sind.

Abstract

(Englisch)

Urbanisation is a threat to natural ecosystems worldwide, as it alters wildlife community composition and foodweb structure. City habitats are shaped and influenced through man-made structures and impervious surfaces, but also by the accumulation of environmental pollutants. Living in an urban habitat is stressful to many animals. Depending on their tolerance and adaptability, we discriminate between urban avoiders, urban adapters and urban exploiters, the latter being species that cope well and even thrive in urban habitats. In avian species that are highly mobile, an individual is not necessarily exposed to urban stressors all day long, but specifically nestlings of altricial birds have no choice but to stay in the nest for their entire development. Such a city-dwelling species with a nestling phase of approximately 30 days is the Eurasian Kestrel (Falco tinnunculus), a medium-sized raptor. Kestrels in Vienna provide their nestlings with a diverse diet of vertebrates (mainly rodents and passerines) and invertebrates (such as insects), which differs in composition between inner-city and suburban habitats. Prey items vary in their nutritional value and contents of micronutrients like carotenoids, which might have an impact on nestlings’ health. Carotenoids are yellow to red pigments, which are incorporated into integument tissues and thus constitute the colouration of feathers and bare parts. They also have antioxidant and immunostimulatory capacity, and there is a trade-off in allocation between these functions. In this study, we measured carotenoid colouration and other indicators of individual health (Heterophil/Lymphocyte-ratio, body condition and susceptibility to the ectoparasite Carnus hemapterus) of 154 nestling Kestrels (n=91 nests) along an urban gradient in the city of Vienna from 2010 to 2015. We found skin yellowness of nestlings from nest-sites in the city-centre to be least pronounced. This result might indicate that inner-city nestlings are strongly affected by novel urban stressors and depleted their stores of dietary carotenoids for health-related functions rather than colouration. In addition, skin yellowness intensified with age and male nestlings were more intensely coloured, as well as those chicks from earlier nests in the breeding season. The immune system of Kestrel nestlings is still developing, thus younger chicks might need more antioxidants to combat environmental stress. This is also supported by the result that younger nestlings had higher Heterophil/Lymphocyte-ratios, indicating higher physiological stress. Competition for food in the nest might be biased by sex or the sexes may have different growth rates, resulting in varying use of dietary nutrients. The other health indicators were not directly linked to the urban gradient, but some were influenced indirectly. Parasite infection intensity was highest in nests laid earlier in the season and in nestlings with less intense skin yellowness. In combination with results from previous studies, our results might indicate that Kestrels in Vienna are indeed in danger of falling into an ‘ecological trap’ both in terms of productivity, but also individual health.

Autor*innen

Marius Adrion

Haupttitel (Englisch)

Carotenoid colouration and health status of urban Kestrels (Falco tinnunculus)

Paralleltitel (Deutsch)

Carotinoid-basierte Färbung und Gesundheitszustand urbaner Turmfalken (Falco tinnunculus)

Publikationsjahr

2016

Umfangsangabe

36 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Anita Gamauf

Klassifikationen

42 Biologie > 42.60 Zoologie: Allgemeines ,

42 Biologie > 42.63 Tierphysiologie ,

42 Biologie > 42.83 Aves ,

43 Umweltforschung > 43.13 Umwelttoxikologie ,

43 Umweltforschung > 43.64 Umweltbelastung durch Städtebau

AC Nummer

AC13336674

Utheses ID

38568

Studienkennzahl

UA | 066 | 829 | |

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Schlagwörter