Migration strategies of wintering populations of red knots calidris canutus rufa in south america: the role of parasite pressure

Abstract

Objetivos: Comprobar si las diferentes estrategias de migración en correlimos gordo Calidris canutus rufa responden a la variación especial en la presión parasitaria en diferentes localidades marinas de invernada, como predice la hipótesis de los parásitos propuesta por Piersma (1997). Localidad: Río Grande y Tierra de Fuego, Argentina; Maranhão, Brasil; Bahía de Delaware, Estados Unidos. Métodos: Se estimó la abundancia de ectoparásitos y parásitos sanguíneos y la frecuencia de aves parasitadas en tres localidades. Los ectoparásitos fueron estimados visualmente y los parásitos sanguíneos se analizaron con técnicas moleculares y con observaciones de frotis sanguíneos. Se asignó el área de invernada de procedencia de las aves capturadas en Bahía de Delaware mediante análisis isotópicos de las plumas: zonas norte (Maranhão o posiblemente Florida) y sur (Tierra del Fuego). Resultados: Los ectoparásitos encontrados fueron parásitos de las plumas (Mallophaga, Phthiraptera). El 4.4 % de las aves en Tierra del Fuego y el 100 % en Maranhão presentaron ectoparásitos. En Bahía de Delaware la proporción de aves con ectoparásitos procedentes el norte y de sur no fue significativamente diferente. No se encontraron parásitos sanguíneos (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. y Leucocytozoon spp.) en las muestras. Conclusiones: Sólo el 4.4 % de aves en Río Grande presentaron ectoparásitos, mientras que todas las aves en Maranhão presentaron alta intensidad de ectoparásitos. Durante la migración por Bahía de Delaware en mayo, la proporción de aves con ectoparásitos del norte y sur no fue significativamente diferente, indicando que muchas aves se infectaron durante la parada trófica en la migración norte. La hipótesis de los parásitos predice que los correlimos gordos migrarían hacia zonas marinas de baja prevalencia de parásitos para reducir las posibles consecuencias en el valor adaptativo producida por la alta carga de ectoparásitos en la zona tropical de Maranhão. Sin embargo, también puede existir un aumento de la mortalidad asociada a la migración de larga distancia que se requiere para alcanzar los lugares templado-fríos en Tierra del Fuego. No se detectó presencia de los parásitos sanguíneos (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. y Leucocytozoon spp.) en todo el estudio lo cual se asocia con la baja incidencia de vectores en las costas marinas. Las observaciones en las áreas de invernada son consistentes con el papel de la presión parasitaria en la evolución de las estrategias de migración del correlimos gordo. Sin embargo es importante extender los estudios en Bahía de Delaware ya que los resultados sugieren que las aves de Tierra del Fuego podrían estar en desventaja debido al largo vuelo y a la posible adquisición de ectoparásitos en migración o en la bahía, mientras que las aves provenientes de Maranhão sólo sufrirían las altas cargas de ectoparásitos. Es muy importante continuar con el análisis de patógenos y endoparásitos para estudiar el alcance de esta hipótesis en la evolución de las migraciones de las aves playeras.

Aims:To test whether different migratory strategies in red knots (Calidris canutus rufa) are a response to spatial variation in parasite pressure at different marine wintering sites as predicted by the ‘parasite’hypothesis of Piersma (1997). Location: Río Grande and Tierra del Fuego, Argentina; Maranhão, Brazil; Delaware Bay, USA. Methods: The abundance of ectoparasites and blood parasites and the frequency of parasitized birds were estimated at the three sites. Ectoparasites were scored visually and parasites in blood were searched for with molecular assays and observations of smears on slides. Birds caught in mixed flocks refueling in Delaware Bay were assigned to either northern (Maranhão or possibly Florida) or southern wintering sites (Tierra del Fuego) using stable isotopes in feathers. Results: All ectoparasites found were feather lice were Mallophaga, Phthiraptera. The 4.4 % of birds in Tierra del Fuego and the 100 % in Maranhão had ectoparasites. In Delaware Bay the proportion of parasitized birds from northern and southern sites was not significantly different. No blood parasites (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. and Leucocytozoon spp.) were found in the samples. Conclusions: Only 4.4 % of birds wintering in Tierra del Fuego had ectoparasites whereas all birds wintering in Maranhão were parasitized, often heavily. During migration through Delaware Bay in May, the proportion of parasitized birds from northern (50 %) and southern (40.1 %) sites was not significantly different, indicating that many southern birds had been infected during a short stopover on the northwards migration or by direct contact in Delaware Bay. The parasite hypothesis predicts that red knots should evolve migrations to low-parasite marine wintering sites to reduce the fitness consequences of high ectoparasite load in tropical Maranhão, but there is likely to be a tradeoff with increased mortality for longdistance migration to cold-temperate Tierra del Fuego. All blood parasite assays were negative for Plasmodium spp., Haemoproteus spp. and Leucocytozoon spp, consistent with the low incidence of blood parasite vectors in marine shores. Observations in each wintering site support a role for parasite pressure in the evolution of migration strategies in red knots. However, it will be very important to extend studies to birds captured at Delaware Bay since results could suggest that southern populations would have detrimental effects of longer migratory distances and ectoparasites load, whereas northern populations only would suffer the negative effects of the parasite load. The results open the way for similar tests of the parasite hypothesis on other pathogens and endoparasites.