Sondar os limites do reconhecimento de ovo usando ovo experiências de rejeição ao longo de gradientes fenotípicas

Parasitas de ninhada depositam seus ovos em ninhos de outras espécies que podem, então, criar os seus filhotes e pagar os custos associados com cuidado parental^1,2,3. Este ato de decepção para despistar o acolhimento por parte do parasita e investigar para detectar o parasita por parte do host fornece fortes pressões selectivas em ambos os atores. Em alguns casos de parasitismo de ninhada aviária, reconhecimento do hospedeiro de ovos de parasitas díspares seleciona para parasitas que imitam ovos do hospedeiro, que produz uma corrida armamentista evolutiva entre hospedeiro e parasita de⁴. Estudar o parasitismo de ninhada é importante porque é um sistema modelo para investigar a dinâmica coevolutionary e tomada de decisões no selvagem⁵. Experiências de rejeição de ovos são um dos métodos mais comuns utilizados para estudar o parasitismo de ninhada aviária no campo e uma importante ferramenta que ecologistas usam para investigar interações interespecíficas⁶.

Durante o curso das experiências de rejeição do ovo, pesquisadores normalmente apresentar natural ou modelo ovos e avaliar a resposta do host para estes ovos experimentais durante um período normalizado. Tais experiências podem envolver troca de ovos de verdade (que variam na aparência) entre ninhos⁷, ou tingir ou pintar as superfícies de ovos de verdade (opcionalmente adicionando padrões) e retorná-los ao seu original ninhos⁸ou gerar modelo ovos que manipularam características tais como cor⁹, manchando¹⁰, tamanho¹¹, e/ou forma¹². A resposta do hospedeiro aos ovos de aparência diferentes pode fornecer insights valiosos sobre o conteúdo de informação que eles usam para alcançar um de decisão de rejeição de ovo¹³ e quão diferente que precisa ser para eliciar uma resposta¹⁴de ovo. Limiar de aceitação ideal teoria¹⁵ afirma que anfitriões devem equilibrar os riscos de aceitar por engano um ovo parasitário (erro de aceitação) ou por engano, removendo seu próprio ovo (erro de rejeição), examinando a diferença entre seus próprios ovos (ou um modelo interno desses ovos) e os ovos de parasitas. Como tal, um limiar de aceitação existe além do qual anfitriões decidem que um estímulo é muito diferente de tolerar. Quando o risco de parasitismo é baixo, o risco de erros de aceitação é inferior quando o risco de parasitismo é elevado; assim, as decisões são contexto específico e mudará adequadamente como riscos percebidos mudança^14,16,17.

Teoria do limiar de aceitação ideal pressupõe que hosts de baseiam as decisões em cima de variação contínua em fenótipos host e parasita. Portanto, medir as respostas do hospedeiro para diferentes fenótipos de parasita é necessário estabelecer como tolerante a uma população de acolhimento (com sua própria variação fenotípica) é a uma gama de fenótipos parasitárias. No entanto, praticamente todos os estudos prévios têm invocado categórica ovo cor e maculation tratamentos (por exemplo, mimética/não-mimético). Apenas fenótipos de anfitrião da casca de ovo não variam, o que não é uma expectativa biologicamente prática, todas as respostas se directamente comparáveis (independentemente do grau de mimetismo). Caso contrário, um modelo de “mimética” ovo variará em como semelhante está a anfitrião ovos dentro e entre populações, que potencialmente podem levar a confusão ao comparar resultados¹⁸. Uma teoria sugere que hospedam as decisões baseiam-se se a diferença entre o ovo de parasita e suas próprias¹⁴, não necessariamente uma cor particular ovo parasitárias. Portanto, usar um tipo de modelo único ovo não é uma abordagem ideal para testar hipóteses sobre os limites de decisão de acolhimento ou habilidades de discriminação, salvo se a diferença apenas perceptível (doravante JND) entre o tipo de modelo de ovo e cor de ovo do anfitrião individual a variável de interesse. Isto também se aplica aos estudos experimentais que trocar ou adicionar ovos naturais para testar respostas de anfitrião a uma variedade natural de cores¹⁹. No entanto, enquanto estes estudos permitem variação no hospedeiro e parasita fenótipos, eles são limitados pela variação natural encontrada em traços⁶, particularmente ao usar ovos coespecíficas⁷.

Por outro lado, os investigadores que fazem ovos artificiais de cores variadas são livres dos constrangimentos da variação natural (por exemplo, eles podem investigar respostas para superstimuli²⁰), permitindo-lhes sondar os limites da percepção de anfitrião⁶. Pesquisas recentes tem usado novas técnicas para medir respostas do hospedeiro através de uma escala fenotípica, por ovos experimental de pintura projetados para corresponder e superar a faixa natural de variação em casca de ovo⁹ e cores especiais²¹. Estudar as respostas do hospedeiro para ovos com cores ao longo de gradientes pode revelar os processos cognitivos subjacentes porque predições teóricas, tais como limites de aceitação¹⁵ ou mimetismo desenvolvido⁴, baseiam-se na contínuas diferenças entre traços. Por exemplo, usando esta abordagem, Dainson et al . ²¹ estabeleceu que, quando o contraste cromático entre a coloração da casca do chão e coloração local é maior, o Tordo-americano Turdus migratorius tende a rejeitar os ovos mais fortemente. Esse achado fornece informações valiosas sobre como este anfitrião processa informações, neste caso através da mancha, para decidir se deseja remover um ovo do parasitário. Personalizando as misturas da pintura, pesquisadores podem manipular precisamente a semelhança entre cor de um ovo experimental e cor de ovo do hospedeiro, enquanto outros fatores de confundimento como detectar padrões¹⁰, ovo e ovo tamanho²² a padronização forma²³.

Para incentivar ainda mais a replicação e metareplication²⁴ de trabalho de rejeição de ovo clássicos e recentes, é importante que os cientistas usam metodologias que são padronizadas pela filogenia (espécie de host diferente)^7,22, espaço (populações de host diferente)^7,22,25,26 e tempo (temporadas diferentes reprodutores)^{7,22,25,26 ,27}, que foi feito apenas raramente. Metodologias que não eram padronizados²⁸ mostraram-se mais tarde para levar a resultados artefactual^29,30. Este papel serve como um conjunto de orientações para investigadores que pretendam replicar este tipo de experimento de rejeição de ovo que examina as respostas à variação contínua e destaca uma série de conceitos metodológicos importantes: a importância de ninhos de controle, um priori hipóteses, metareplication, pseudoreplication e cor e análise espectral. Apesar das experiências de rejeição de ovo dominando o campo de coevolução aviária hospedeiro-parasita, nenhum protocolo abrangente existe ainda. Portanto, estas orientações será um recurso valioso para aumentar intere intralaboratório repetibilidade, como o verdadeiro teste de qualquer hipótese encontra-se em metareplication, ou seja, repetindo todo estudos através de filogenia, espaço e tempo,²⁴, que Só pode ser significativamente feito quando usando métodos consistentes^29,30,31.