Sự đánh đổi phụ thuộc vào căng thẳng giữa tình trạng miễn dịch và hiệu suất sinh sản ở loài Red Bishop đa thê (Euplectes orix)

Evolutionary Ecology - Tập 19 - Trang 221-239 - 2005
Thomas W. P. Friedl1, Ralf Edler1
1AG Zoophysiologie & Verhalten, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg, Oldenburg, Germany

Tóm tắt

Theo lý thuyết lịch sử cuộc đời, có thể mong đợi một sự đánh đổi phụ thuộc vào điều kiện giữa hiệu suất sinh sản và chức năng miễn dịch, với chỉ những cá thể ưu việt mới có thể phân bổ nhiều nguồn lực cho sinh sản mà không có tác động tiêu cực đến hệ miễn dịch của chúng. Tuy nhiên, ít sự chú ý đã được dành cho khả năng rằng những biến động hàng năm trong mức độ căng thẳng do môi trường và xã hội tác động có thể điều chỉnh sự đánh đổi này. Chúng tôi đã phân tích các tham số huyết học và điều tra mối quan hệ giữa tình trạng miễn dịch của con đực và hiệu suất sinh sản được đo bằng nỗ lực và thành công sinh sản trong một thuộc địa của loài Red Bishop đa thê (Euplectes orix) trong năm mùa sinh sản liên tiếp. Các tham số huyết học có thể được sử dụng để đánh giá mức độ căng thẳng của một cá thể, và đặc biệt, tỷ lệ heterophile/lymphocyte (tỷ lệ H/L) được biết đến là tăng lên khi có phản ứng trước nhiều loại tác nhân gây căng thẳng khác nhau. Số lượng basophile tương đối, số lượng heterophile, số lượng lymphocyte, số lượng bạch cầu tuyệt đối và tỷ lệ H/L của những con đực lãnh thổ thay đổi đáng kể giữa các mùa. Cả số lượng heterophile tương đối và tỷ lệ H/L đều có mối liên hệ tích cực đáng kể với hoạt động sinh sản tổng thể trong thuộc địa, được đo bằng tổng số tổ được chấp nhận và tổng số trứng được đẻ trong thuộc địa nghiên cứu trong một mùa sinh sản. Mối quan hệ giữa tình trạng miễn dịch (được đánh giá bởi số lượng lymphocyte và heterophile tương đối và tỷ lệ H/L) và cả nỗ lực sinh sản của con đực (được đo bằng số tổ được xây dựng bởi các con đực lãnh thổ) và thành công sinh sản (được đo bằng số tổ được chấp nhận) thay đổi đáng kể giữa các mùa, dao động từ tương quan tiêu cực đáng kể đến tương quan tích cực đáng kể. Trong suốt các mùa, chúng tôi đã phát hiện ra rằng có mối liên hệ tiêu cực đáng kể giữa các hệ số tương quan trong mùa của tỷ lệ H/L cá nhân so với hiệu suất sinh sản và tỷ lệ H/L trung bình của tất cả các con đực lãnh thổ trong mùa đó. Do đó, một sự liên kết tích cực giữa tình trạng miễn dịch của con đực và hiệu suất sinh sản của nó (được chỉ ra bằng mối tương quan tiêu cực giữa tỷ lệ H/L và hiệu suất sinh sản) chỉ tồn tại trong các mùa có tỷ lệ H/L trung bình cao (tức là mức độ căng thẳng trung bình cao). Chúng tôi kết luận rằng sự đánh đổi giữa tình trạng miễn dịch và hiệu suất sinh sản của con đực có thể chỉ quan trọng trong các mùa mà mức độ tình trạng miễn dịch của con đực nói chung thấp do căng thẳng do môi trường và/hoặc xã hội gây ra và điều kiện ức chế miễn dịch.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

C. Acquarone M. Cucco G. Malacarne (2002) ArticleTitleAnnual variation of immune condition in the hooded crow (Corvus corone cornix) J. Ornithol 143 351–355 V. Apanius (1998) Stress and immune defense A.P. Moller M. Milinski P.J.B. Slater (Eds) Stress and Behavior. Advances in the Study of Behaviour Academic Press London 133–153 T.R. Birkhead F. Fletcher E.J. Pellatt (1998) ArticleTitleSexual selection in the zebra finch Taeniopygia guttata: condition, sex traits and immune capacity Behav. Ecol. Sociobiol 44 179–191 Occurrence Handle10.1007/s002650050530 C. Bonneaud J. Mazuc G. Gonzalez C. Haussy O. Chastel B. Faivre G. Sorci (2003) ArticleTitleAssessing the cost of mounting an immune response Am. Nat 161 367–379 Occurrence Handle10.1086/346134 Occurrence Handle12703483 J. Bortz G.A. Lienert K. Boehnke (1990) Verteilungsfreie Methoden in der Biostatistik Springer Verlag Berlin T.W. Campbell (1995) Avian Hematology and Cytology Iowa State University Press Ames P. Christe A.P. Moller G. Gonzalez F. Lope Particlede (2002) ArticleTitleIntraseasonal variation in immune defence, body mass and hematocrit in adult house martins Delichon urbica J. Avian Biol 33 321–325 Occurrence Handle10.1034/j.1600-048X.2002.330317.x M.J. Crawley (1993) GLIM for Ecologists Blackwell Scientific Oxford C. Deerenberg V. Apanius S. Daan N. Bos (1997) ArticleTitleReproductive effort decreases antibody responsiveness Proc. R. Soc. Lond. B 264 1021–1029 Occurrence Handle10.1098/rspb.1997.0141 D.L. Duffy G.F. Ball (2002) ArticleTitleSong predicts immunocompetence in male European starlings (Sturnus vulgaris) Proc. R. Soc. Lond. B 269 847–852 Occurrence Handle10.1098/rspb.2002.1956 T.W.P Friedl (2002) ArticleTitleThe effect of rainfall on the breeding behaviour of the red bishop, Euplectes orix Ostrich 73 181–184 T.W.P Friedl (2004) ArticleTitleBreeding behaviour of the Red Bishop (Euplectes orix): a synthesis and new observations Vogelwarte 42 178–190 T.W.P. Friedl G.M. Klump (1999) ArticleTitleDeterminants of male mating success in the red bishop (Euplectes orix) Behav. Ecol. Sociobiol 46 387–399 Occurrence Handle10.1007/s002650050634 W.B. Gross H.S. Siegel (1983) ArticleTitleEvaluation of the heterophil/lymphocyte ratio as a measure of stress in chickens Avian Dis 27 972–979 Occurrence Handle6360120 L. Gustafsson D. Nordling M.S. Andersson B.C. Sheldon A. Qvarnström (1994) ArticleTitleInfectious diseases, reproductive effort and the cost of reproduction in birds Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 346 323–331 S.A. Hanssen D. Hasselquist I. Folstad K.E. Erikstad (2004) ArticleTitleCosts of immunity: immune responsiveness reduces survival in a vertebrate Proc. R. Soc. Lond. B 271 925–930 Occurrence Handle10.1098/rspb.2004.2678 M. Hoi-Leitner M. Romero-Pujante H. Hoi A. Pavlova (2001) ArticleTitleFood availability and immune capacity in serin (Serinus serinus) nestlings Behav. Ecol. Sociobiol 49 333–339 Occurrence Handle10.1007/s002650000310 P. Hõrak I. Ots A. Murumägi (1998) ArticleTitleHaematological health state indices of reproducing great tits: a response to brood size manipulation Funct. Ecol 12 750–756 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2435.1998.00244.x P. Hõrak L. Saks I. Ots H. Kollist (2002) ArticleTitleRepeatability of condition indices in captive greenfinches (Carduelis chloris) Can. J. Zool 80 636–643 Occurrence Handle10.1139/z02-038 P. Ilmonen T. Taarna D. Hasselquist (2002) ArticleTitleAre incubation costs in female pied flycatchers expressed in humoral immune responsiveness or breeding success? Oecologia 130 199–204 P. Ilmonen D. Hasselquist A. Langefors J. Wiehn (2003) ArticleTitleStress, immunocompetence and leukocyte profiles of pied flycatchers in relation to brood size manipulation Oecologia 136 148–154 Occurrence Handle10.1007/s00442-003-1243-2 Occurrence Handle12695901 J. Kilpimaa R.V. Alatalo H. Siitari (2004) ArticleTitleTrade-offs between sexual advertisement and immune function in the pied flycatcher (Ficedula hypoleuca) Proc. R. Soc. Lond. B 271 245–250 Occurrence Handle10.1098/rspb.2003.2568 R.L. Lochmiller M.R. Vestey J.C. Boren (1993) ArticleTitleRelationship between protein nutritional status and immunocompetence in northern bobwhite chicks Auk 110 503–510 R.L. Lochmiller C. Deerenberg (2000) ArticleTitleTrade-offs in evolutionary immunology: just what is the cost of immunity? Oikos 88 87–98 Occurrence Handle10.1034/j.1600-0706.2000.880110.x G.A. Lozano D.B. Lank (2003) ArticleTitleSeasonal trade-offs in cell-mediated immunosenescence in ruffs (Philomachus pugnax) Proc. R Soc. Lond. B 270 1203–1208 Occurrence Handle10.1098/rspb.2002.2309 L.B. Martin II A. Scheuerlein M. Wikelski (2003) ArticleTitleImmune activity elevates energy expenditure of house sparrows: a link between direct and indirect costs? Proc. R. Soc. Lond. B 270 153–158 Occurrence Handle10.1098/rspb.2002.2185 M.H. Maxwell (1993) ArticleTitleAvian blood leucocyte responses to stress World Poult. Sci. J 49 34–43 M.H. Maxwell G.W. Robertson (1998) ArticleTitleThe avian heterophil leucocyte: a review World Poult. Sci. J 54 155–178 Occurrence Handle10.1079/WPS19980012 A.P. Møller M. Petrie (2002) ArticleTitleCondition dependence, multiple sexual signals, and immunocompetence in peacocks Behav. Ecol 13 248–253 Occurrence Handle10.1093/beheco/13.2.248 J. Moreno J.J. Sanz E. Arriero (1999) ArticleTitleReproductive effort and T-lymphocyte cell-mediated immunocompetence in female pied flycatchers Ficedula hypoleuca Proc. R. Soc. Lond. B 266 1105–1109 J. Moreno S. Merino J. Martinez J.J. Sanz E. Arriero (2002) ArticleTitleHeterophil/lymphocyte ratios and heat-shock protein levels are related to growth in nestling birds Ecoscience 9 434–439 D. Nordling M. Andersson S. Zohari L. Gustafsson (1998) ArticleTitleReproductive effort reduces specific immune response and parasite resistance Proc. R. Soc. Lond. B 265 1291–1298 Occurrence Handle10.1098/rspb.1998.0432 K. Norris M.R. Evans (2000) ArticleTitleEcological immunology: life history trade-offs and immune defense in birds Behav. Ecol 11 19–26 Occurrence Handle10.1093/beheco/11.1.19 I. Ots P. Hõrak (1996) ArticleTitleGreat tits Parus major trade health for reproduction Proc. R. Soc. Lond. B 263 1443–1447 I. Ots A. Murumägi P. Hõrak (1998) ArticleTitleHaematological health state indices of reproducing great tits: methodology and sources of natural variation Funct. Ecol 12 700–707 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2435.1998.00219.x I. Ots A.B. Kerimov E.V. Ivankina T.A. Ilyina P. Hõrak (2001) ArticleTitleImmune challenge affects basal metabolic activity in wintering great tits Proc. R. Soc. Lond. B 268 1175–1181 Occurrence Handle10.1098/rspb.2001.1636 L. Raberg J.-A. Nilsson P. Ilmonen M. Stjernman D. Hasselquist (2000) ArticleTitleThe cost of an immune response: vaccination reduces parental effort Ecol. Lett 3 382–386 Occurrence Handle10.1046/j.1461-0248.2000.00154.x N. Saino A.P. Møller A.M. Bolzern (1995) ArticleTitleTestosterone effects on the immune system and parasite infestations in the barn swallow (Hirundo rustica): an experimental test of the immunocompetence hypothesis Behav. Ecol 6 397–404 N. Saino P. Galeotti R. Sacchi A.P. Møller (1997) ArticleTitleSong and immunological condition in male barn swallows (Hirundo rustica) Behav. Ecol 8 364–371 N. Saino M. Incagli R. Martinelli A.P. Møller (2002) ArticleTitleImmune response of male barn swallows in relation to parental effort, corticosterone plasma levels, and sexual ornamentation Behav. Ecol 13 169–174 Occurrence Handle10.1093/beheco/13.2.169 L. Saks I. Ots P. Hõrak (2003) ArticleTitleCarotenoid-based plumage coloration of male greenfinches reflects health and immunocompetence Oecologia 134 301–307 Occurrence Handle12647136 J. Samour (2000) Avian Medicine Harcourt Publishers Limited London R.M. Sapolsky (1992) Neuroendocrinology of the stress response J.B. Becker S.M. Breedlove D. Crews (Eds) Behavioral Endocrinology MIT Press Cambridge 287–324 P. Schmid-Hempel (2003) ArticleTitleVariation in immune defence as a question of evolutionary ecology Proc. R. Soc. Lond. B 270 357–366 Occurrence Handle10.1098/rspb.2002.2265 B.C. Sheldon S. Verhulst (1996) ArticleTitleEcological immunology: costly parasite defences and trade-offs in evolutionary ecology Trends Ecol. Evol 11 317–321 Occurrence Handle10.1016/0169-5347(96)10039-2 H.S. Siegel (1995) ArticleTitleStress, strains and resistance Br. Poult. Sci 36 3–22 Occurrence Handle7614023 S. Siegel N.J. Castellan (1988) Nonparametric statistics for the behavioral sciences EditionNumber2 McGraw-Hill New York R.R. Sokal F.J. Rohlf (1995) Biometry EditionNumber3 Freeman and Company New York S.C. Stearns (1992) The Evolution of Life Histories Oxford University Press New York E. Svensson L. Raberg C. Koch D. Hasselquist (1998) ArticleTitleEnergetic stress, immunosuppression and the costs of an antibody response Funct. Ecol 12 912–919 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2435.1998.00271.x S. Verhulst (1998) ArticleTitleMultiple breeding in the great tit, II. The costs of rearing a second clutch Funct. Ecol 12 132–140 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2435.1998.00165.x S. Verhulst K. Oosterbeek L.W. Bruinzeel (2002) ArticleTitleHaematological parameters, mass and moult status in dunlins Calidris alpina preparing for spring migration Avian Sci 2 199–206 D.F. Westneat T.R. Birkhead (1998) ArticleTitleAlternative hypotheses linking the immune system and mate choice for good genes Proc. R. Soc. Lond. B 265 1065–1073 Occurrence Handle10.1098/rspb.1998.0400 S. Whitaker J. Fair (2002) ArticleTitleThe costs of immunological challenge to developing mountain chickadees, Poecile gambeli, in the wild Oikos 99 161–165 Occurrence Handle10.1034/j.1600-0706.2002.990116.x J.H. Zar (1999) Biostatistical analysis EditionNumber4 Prentice Hall New Jersey M. Zuk T.S. Johnsen (1998) ArticleTitleSeasonal changes in the relationship between ornamentation and immune response in red jungle fowl Proc. R. Soc. Lond. B 265 1631–1635 Occurrence Handle10.1098/rspb.1998.0481