Phenotypic flexibility of the avian gizzard

• Autorzy: Starck J M

Warianty tytułu

PL

Fenotypowa dostosowalnosc zoladka miesniowego ptakow

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Evolutionary biology presumes that organ capacities match their natural loads. Therefore, organ systems are expected to show a reversible, repeatable and rapid phenotypic response to fluctuating conditions that is directional and scaled. In this study, phenotypic responses of the gizzard of adult Japanese quails Coturnix japonica to experimental mismatches of load and capacity were tested by a series of diet-switching experiments (involving an increased content of non-digestable fibre, NDF, in the diet). The results of all experiments were in accordance with the predictions made from the hypothesis that there is matching between loads and capacities: (1) the observed phenotypic responses are directional and scaled to the demands, i.e. increasing NDF elicits an increase in gizzard size. When the proportion of NDF in the diet was raised from 1 % to 45%, the gizzard was more than twice as large as in the control group; (2) size responses were reversible, and reduced NDF was followed by a decrease of gizzard size; (3) phenotypic responses could be elicited repeatedly in three successive trials; (4) excess capacities were down-regulated and insufficient capacities were up-regulated; (5) the responses followed changes of loads with almost no time lag, with size changes measurable within 24 hours.

PL

Zgodnie z zasadami biologii ewolucyjnej, wydolność organów powinna odpowiadać ich naturalnemu obciążeniu. Można więc oczekiwać, że fenotypowa reakcja na zmiany warunków będzie odwracalna, powtarzalna i szybka, a także kierunkowa i proporcjonalna. W przedstawionych badaniach testowano reakcje fenotypowe żołądka mięśniowego dorosłych przepiórek japońskich (Coturnix japonka) na obciążenia nie odpowiadające jego wydolności poprzez zwiększanie zawartości niestrawnych włóknistych składników diety (NDF). Wyniki wszystkich doświadczeń są zgodne z oczekiwaniem odpowiedniości obciążeń i wydolności: 1. Obserwowane odpowiedzi fenotypowe są kierunkowe i proporcjonalne do wymogów, np. wzrost zawartości NDF od 1% do 45% powodował ponad dwukrotne zwiększenie rozmiarów w stosunku do grupy kontrolnej (Fig. 1). 2. Zmiany wielkości żołądka były odwracalne, tzn. po obniżeniu zawartości NDF następowało zmniejszenie żołądka (Fig. 2). 3. Reakcje fenotypowe mogły być powtarzane w trzech kolejnych doświadczeniach. 4. Nadmierna wydolność była redukowana, a niewystarczająca wydolność była zwiększana. 5. Reakcje występowały prawie bez opóźnienia i zmiany rozmiarów były mierzalne już w ciągu 24 godzin (Fig. 3).

Słowa kluczowe

PL

ptaki; zmiany fenotypowe; Coturnix coturnix japonica; wydolnosc; anatomia funkcjonalna; zmiany wielkosci; zoladek miesniowy; ornitologia; przepiorka japonska

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 1999
• Tom: 34
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.149-153, rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Starck J M

• Friedrich-Schiller-Universitat, Erbertstrasse 1, D-07743 Jena, Germany

Bibliografia

• Diamond J. M. 1998. Evolution of biological safety factors: a cost/ benefit analysis. In: Weibel. E. R., Taylor C. R., Bolis L. (eds.). Principles of Animal Design, Cambridge, pp. 21-27.
• Diamond J., Hammond K. A. 1992. The matches, achieved by natural selection, between biological capacities and their natural loads. Experientia 48: 551-557.
• Hammond K. A. 1998. The matches between load and capacity during lactation: where is the limit to energy expenditure? In: Weibel E. R., Taylor C. R., Bolis L. (eds.). Principles of Animal Design, Cambridge, pp. 205-211.
• Starck J. M. 1999. Phenotypic flexibility of the avian gizzard: Rapid, reversible, and repeated changes of organ size in response to changes in dietary fibre content. J. Exp. Biol. 202: 3171-3179.
• Weibel E. R. 1998. Symmorphosis and optimization of biological design: introduction and questions. In: Weibel E. R., Taylor C. R., Bolis L. (eds.). Principles of Animal Design, Cambridge, pp. 1-10.