Reversible size-changes in stomachs of shorebirds: when, to what extent, and why?

• Autorzy: Piersma T , Dietz M.W. , Dekinga A. , Nebel S. , Gils J. , Battley P.F. , Spaans B.

Warianty tytułu

PL

Odwracalnosc zmian wielkosci zoladka ptakow brodzacych: kiedy, w jakim stoopniu i dlaczego?

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Shorebirds show large interspecific variation in the relative size of the stomach, and especially of the muscular part, the gizzard. Much of this variation can be explained by their diet. Species feeding mainly on hard-shelled prey such as bivalves and gastropods have large stomachs; those feeding on soft-bodied prey such as worms have small stomachs. Within a species, diet- and migration-induced changes in stomach size can occur. Our studies on this intraspecific variation have focused on two mollusc-specialists, the Red Knot Calidris canutus and the Great Knot C. tenuirostris. Both are renowned for long-range flights between their arctic or sub-arctic alpine breeding grounds and a variety of coastal wetlands. Feeding mainly on shellfish ingested whole, both knot species have large stomachs, but changing diets easily lead to apparently adaptive modifications. In addition, the demands imposed by flights of many thousand kilometres may induce reductions in stomach size. Using ultrasonography we have begun to experimentally disentangle the causal relationships between diet, season and stomach size in Red Knots. A soft diet can induce stomach reductions of 50% within a week, and such changes are reversible. Studies on radiomarked birds in the Wadden Sea emphasize that variations in stomach size are correlated with prey and patch choice in the field.

PL

Ptaki brodzące charakteryzują się dużą zmiennością międzygatunkową względnej wielkości żołądka, w szczególności zaś jego części mięśniowej (Fig. 1). Większość tej zmienności można tłumaczyć zróżnicowaniem diety. Gatunki odżywiające się głównie ofiarami otoczonymi twardym pancerzem, takimi jak małże i ślimaki, posiadają duże żołądki mięśniowe. U ptaków żerujących na miękkiej zdobyczy, na przykład nicieniach są one znacznie mniejsze. Indukowane rodzajem pokarmu bądź migracją zmiany wielkości żołądków mogą również zachodzić na poziomie wewnątrzgatunkowym. W prezentowanych badaniach nad tego typu zmiennością skupiono się na dwóch gatunkach specjalizujących się w odżywianiu mięczakami — biegusem rdzawym Calidris canutus i biegusem wielkim Calidris tenuirostris. Obydwa ptaki słyną z dokonywania długodystansowych lotów między arktycznymi lub subarktycznymi lęgowiskami, a różnorodnymi obszarami nadbrzeżnych mokradeł. Duże żołądki służą im do odżywiania się połykanymi w całości mięczakami, jednak zmiana diety doprowadza do ich modyfikacji o najwyraźniej dostosowawczym charakterze (Fig. 3, 4). Poza tym redukowanie wielkości żołądka może być wymuszane ograniczeniami związanymi z przelotami na dystansie wielu tysięcy kilometrów. Stosując metody ultrasonograficzne podjęto próbę eksperymentalnego wyjaśnienia zależności przyczynowych łączących rodzaj zjadanego pokarmu i sezon, z wielkością żołądka u biegusa rdzawego. Łatwo strawna dieta w ciągu tygodnia może u tego ptaka wywołać 50%, odwracalne zmniejszenie masy żołądka. Wyniki badań telemetrycznych prowadzonych nad biegusami na wybrzeżu Waddenzee dowodzą, że w warunkach naturalnych zróżnicowanie wielkości żołądków jest skorelowane z wyborem pokarmu i żerowisk (Fig. 6, 7).

Słowa kluczowe

PL

ptaki; zmiany fenotypowe; ptaki brodzace; biegus wielki; biegus rdzawy; Calidris tenuirostris; anatomia funkcjonalna; Calidris canutus; zmiany wielkosci; zoladek miesniowy; masa zoladka; ornitologia

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 1999
• Tom: 34
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.175-181, rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Piersma T

• Netherlands Institute for Sea Research, P.O. Box 59, 1790 AB Den Burg, Texel, The Netherlands

autor

Dietz M.W.

autor

Dekinga A.

autor

Nebel S.

autor

Gils J.

autor

Battley P.F.

autor

Spaans B.

Bibliografia

• Bairlein F., Gwinner E. 1994. Nutritional mechanisms and control of migratory energy accumulation in birds. Annu. Rev. Nutr. 14: 187-215.
• Battley P. F., Piersma T. 1997. Body composition of Lesser Knots (Calidris canutus rogersi) preparing to take off on migration from northern New Zealand. Notornis 44: 137-150.
• Dekinga A., Piersma T. 1993. Reconstructing diet composition on the basis of faeces in a mollusc-eating wader, the Knot Calidris canutus. Bird Study 40: 144-156.
• Dietz M. W., Dekinga A., Piersma T., Verhulst S. 1999a. Estimating organ size in small migrating shorebirds with ultrasonography: an intercalibration exercise. Physiol. Biochem. Zool. 72: 28-37.
• Dietz M. W., Piersma T., Dekinga A. 1999b. Body-building without power training: endogenously regulated pectoral muscle hypertrophy in confined shorebirds. J. Exp. Biol. 202: 2831-2837.
• van Gils J., Piersma T. 1999. Day- and nighttime movements of radiomarked Red Knots staging in the western Wadden Sea in July-August 1995. Wader Study Group Bull. 89: 36-44.
• Harrington B. 1996. The flight of the Red Knot. Norton, New York.
• Jenni L., Jenni-Eiermann S. 1998. Fuel supply and metabolic constraints in migrating birds. J. Avian Biol. 29: 521-528.
• Kersten M., Visser W. 1996. The rate of food processing in the Oystercatcher: food intake and energy expenditure constrained by a digestive bottleneck. Funct. Ecol. 10: 440-448.
• Pennycuick C. J. 1998. Computer simulation of fat and muscle burn in long-distance bird migration. J. theor. Biol. 191: 47-61.
• Piersma T. 1998. Phenotypic flexibility during migration: optimization of organ size contingent on the risks and rewards of fueling and flight? J. Avian Biol. 29: 511-520.
• Piersma T., Lindström Å. 1997. Rapid reversible changes in organ size i as a component of adaptive behaviour. Trends Ecol. Evol. 12: 134-138.
• Piersma T., Gill R. E. Jr. 1998. Guts don't fly: small digestive organs in obese Bar-tailed Godwits. Auk 115: 196-203.
• Piersma T., Baker A. J. in press. Life history characteristics and the conservation of migratory shorebirds. In: Gosling L. M., Sutherland W. J. (eds.). Behaviour and conservation. Cambridge University Press, Cambridge, pp. 105-124.
• Piersma T., Hoekstra R., Dekinga A., Koolhaas A., Wolf P., Battley P. F., Wiersma P. 1993a. Scale and intensity of intertidal habitat use by Knots Calidris canutus in the western Wadden Sea in relation to food, friends and foes. Neth. J. Sea Res. 31: 331-357.
• Piersma T., Koolhaas A., Dekinga A. 1993b. Interactions between stomach structure and diet choice in shorebirds. Auk 110: 552-564.
• Piersma T., Verkuil Y., Tulp I. 1994. Resources for long-distance migration of Knots Calidris canutus islandica and C. c. canutus: how broad is the temporal exploitation window of benthic prey in the western and eastern Wadden Sea. Oikos 71: 393-407.
• Piersma T., van Gils J., Wiersma P. 1996. Family Scolopacidae (sandpipers, snipes and phalaropes). In: del Hoyo J., Elliott A., Sargatal J. (eds.). Handbook of the Birds of the World, Vol. 3. Hoatzin to Auks, Lynx Edicions, Barcelona, pp. 444-533.
• Piersma T., Gudmundsson G. A., Lilliendahl K. 1999. Rapid changes in the size of different functional organ and muscle groups during refueling in a long-distance migrating shorebird. Physiol. Biochem. Zool. 72: 405-415.
• Tomkovich P. S. 1996. Third report on the biology of the Great Knot, Calidris tenuirostris, on the breeding grounds. Stilt 28: 43-45.
• Tsipoura N., Burger J. 1999. Shorebird diet during spring migration stopover on Delaware Bay. Condor 101: 635-644.
• Wainwright P. C., Reilly S. M. (eds.). 1994. Ecological morphology. Integrative organismal biology. University of Chicago Press, Chicago.
• Yong W., Finch D. M., Moore F. R., Kelly J. F. 1998. Stopover ecology and habitat use of migratory Wilson's Warblers. Auk 115: 829-842.
• Zwarts L., Blomert A.-M. 1992. Why Knot Calidris canutus take medium-sized Macoma balthica when six prey species are i available. Mar. Ecol. Prog. Ser. 83: 113-128.