Sonder les limites de la reconnaissance d’oeuf à l’aide d’expériences de rejet oeufs le long de Gradients phénotypiques

Parasites de couvée pondent leurs œufs dans les nids d’autres espèces qui peut ensuite élever leurs petits et payer les coûts associés aux soins parentaux^1,2,3. Cet acte de tromperie pour déjouer l’hôte par le parasite et le détective pour détecter le parasite de la part de l’hôte fournit des fortes pressions sélectives sur les deux acteurs. Dans certains cas de parasitisme de couvée aviaire, reconnaissance de l’hôte de œufs de parasites disparates sélectionne des parasites qui imitent les œufs de l’hôte, qui produit une course aux armements évolutionnaire entre l’hôte et le parasite⁴. Étudier le parasitisme est important parce que c’est un système modèle pour étudier la dynamique coévolutive et prise de décision dans le sauvage⁵. Des expériences de rejet oeuf sont l’une des méthodes plus courantes utilisées pour étudier le parasitisme de couvée aviaire sur le terrain et un outil important qui permet d’étudier les interactions interspécifiques⁶écologistes.

Au cours des expériences de rejet oeuf, chercheurs généralement présenter naturelles ou modèle oeufs et évaluer la réponse de l’hôte de ces oeufs expérimentales sur une période normalisée. De telles expériences peuvent impliquer échangeant des oeufs véritables (qui varient en apparence) entre nids⁷, ou teinture ou peinture de la surface des oeufs véritables (éventuellement ajouter de la structure) et leur retour à leur origine des nids⁸ou génération modèle d’oeufs qui ont manipulé des traits comme couleur⁹, spotting¹⁰, taille¹¹ou¹²de la forme. La réponse de l’hôte aux œufs d’aspect variable peut fournir de précieuses informations sur le contenu de l’information qu’ils utilisent pour arriver à une décision de rejet d’oeuf¹³ et à quel point différentes qu’oeuf doit être de susciter une réponse¹⁴. Une acceptation optimale seuil théorie¹⁵ prévoit que les hôtes doivent équilibrer les risques d’accepter à tort un oeuf parasite (erreur d’acceptation) ou de la suppression par erreur leurs propres oeufs (erreur de rejet) en étudiant la différence entre leurs propres oeufs (ou un modèle interne de ces œufs) et les œufs de parasites. Par conséquent, un seuil d’acceptation existe au-delà duquel les hôtes décident qu’un stimulus est trop différent de tolérer. Lorsque le risque de parasitisme est faible, le risque d’erreurs d’acceptation est inférieur à quand le risque de parasitisme est élevé ; ainsi, les décisions sont contexte spécifique et entraîne une répartition appropriée comme risques perçus changement^14,16,17.

Théorie de seuil d’acceptation optimal suppose que hôtes fondent des décisions à variation continue de phénotypes d’hôte et le parasite. Mesurer les réactions de l’hôte aux différents phénotypes de parasite est donc nécessaire d’établir comment une population hôte (avec sa propre variation phénotypique) est tolérante à une gamme des phénotypes parasitaires. Toutefois, pratiquement toutes les études préalables ont compté sur traitements couleur et maculation oeuf catégorique (p. ex., mimétique/non-mimétique). Seulement si des phénotypes hôte coquille d’oeuf ne varient pas, qui n’est pas une attente biologiquement pratique, toutes les réponses seraient directement comparables (quel que soit le degré de mimétisme). Dans le cas contraire, un modèle « mimétique » oeuf variera dans Comment similaires, c’est aux oeufs de l’hôte au sein et entre les populations, ce qui pourraient conduire à la confusion lorsque l’on compare les résultats de¹⁸. La théorie suggère cet hôte décisions reposent sur la différence entre le œuf parasite et leurs propres¹⁴, pas nécessairement une couleur particulière oeuf parasite. En utilisant un seul oeuf modèle type n’est donc pas une approche idéale pour tester les hypothèses sur les seuils de décision hôte ou des capacités de discrimination, à moins que le seuil de différence perceptible (ci-après JND) entre le type de modèle de ponte et les hôtes individuels oeuf couleur est la variable d’intérêt. Cela vaut également pour les études expérimentales qui échanger ou ajouter des oeufs naturels pour tester les réactions de l’hôte d’une aire de répartition naturelle de couleurs¹⁹. Cependant, alors que ces études permettent des variations dans les phénotypes hôte et le parasite, ils sont limités par des variations naturelles, trouvée en caractères⁶, particulièrement si vous utilisez des oeufs conspécifiques⁷.

En revanche, les chercheurs qui font des oeufs artificiels de couleurs variées sont libres des contraintes de la variation naturelle (par exemple, ils peuvent étudier les réponses à superstimuli²⁰), ce qui leur permet de sonder les limites de l’hôte perception⁶. Des recherches récentes a utilisé des nouvelles techniques pour mesurer h6te dans une gamme phénotypique, par oeufs expérimentale de peinture conçus pour correspondre et dépasser la variation naturelle de la variation dans la coquille d’oeuf⁹ et tons²¹. Étudier les réactions de l’hôte aux oeufs avec des couleurs le long de gradients peut découvrir des processus cognitifs sous-jacents parce que les prédictions théoriques, telles que l’acceptation seuils¹⁵ ou mimétisme co-évolués⁴, sont fondées sur des différences continues entre traits. Par exemple, en utilisant cette approche, Dainson et al. ²¹ a établi que lorsque le contraste chromatique entre la coloration de la coquille de l’oeuf au sol et coloration de la tache est plus élevé, le Merle d’Amérique Turdus migratorius tend à rejeter les oeufs plus fortement. Cette constatation donne des indications précieuses sur comment cet hôte traite l’information, en l’occurrence par le biais de spotting, pour décider s’il faut supprimer un oeuf parasite. En personnalisant les mélanges de peinture, chercheurs manipulables précisément la similitude entre couleur d’un oeuf expérimentale et de la couleur d’oeuf de l’hôte, tout en standardisant les autres facteurs de confusion tels que taches modèles¹⁰, oeuf taille²² et oeuf forme²³.

Afin d’encourager la réplication et metareplication²⁴ autres devis rejet oeufs classiques et récents, il est important que les scientifiques utilisent des méthodologies qui sont normalisés dans la phylogénie (différentes espèces hôtes)^7,22, (les populations hôtes différents)^7,22,25,26 l’espace et le temps (saisons de reproduction différentes)^{7,22,25,26 ,27}, qui a été fait que rarement. Méthodes qui n’étaient pas standardisés²⁸ se sont révélés plus tard conduire à des résultats artéfactuelles^29,30. Cet article sert comme un ensemble de lignes directrices pour les chercheurs qui cherchent à reproduire ce type d’expérience de rejet des oeufs qui examine les réponses à variation continue et met en évidence un certain nombre de concepts méthodologiques importants : l’importance des nids de contrôle, priori hypothèses, metareplication, pseudoreplication et la couleur et l’analyse spectrale. Malgré des expériences de rejet oeuf qui domine le champ de co-évolution hôte-parasite aviaire, aucun protocole complète n’existe encore. Par conséquent, ces lignes directrices sera une ressource précieuse pour augmenter inter – et intra-laboratoire répétabilité comme le vrai test de toute hypothèse réside dans metareplication, c’est-à-direrépéter toute études sur la phylogénie, espace et temps²⁴, qui ne peut être valablement fait lors de l’utilisation des méthodes cohérentes^29,30,31.