Published July 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Avian wings can lengthen rather than shorten in response to increased migratory predation danger

  • 1. Simon Fraser University
  • 2. Universidad Nacional Autónoma de México
  • 3. Centro de Ornitología y Biodiversidad

Description

Increasing predation danger can select for safety-enhancing modifications to prey morphology. Here, we document the multi-decade wing lengthening of a Pacific flyway migrant, the western sandpiper (Calidris mauri), and contrast this with contemporaneous wing shortening of the closely related semipalmated sandpiper (C. pusilla) on the Atlantic flyway. We measured >12,000 southbound western sandpipers captured from 1978 to 2020 at a major stopover site in British Columbia. Wing length increased at 0.074 mm year-1 (SE = 0.017; p < .0003) for adults, and 0.087 mm year-1 (SE = 0.029; p < .007) for juveniles. These rates are of similarly large magnitude (4%-5% overall), but opposite in direction, to the rate we previously reported for semipalmated sandpiper adults (-0.103 mm year-1). In both species, the change is specific to wings rather than being part of a general body size change. We interpret both trends as responses to the ongoing strong increase of peregrine falcon (Falco peregrinus) populations since the mid-1970s, an important predator encountered by these species in contrasting ways during migration. Western sandpipers and peregrine migrations have temporal and spatial overlap. Longer wings enhance migratory speed and efficiency, enabling western sandpipers to decrease overlap by advancing to safer zones ahead of falcon passage. In contrast, semipalmated sandpipers primarily encounter peregrines as residents at migratory staging sites. Shorter wings improve acceleration and agility, helping migrants to escape attacks. Juvenile western sandpiper wing length also shows a component additive to the lengthening trend, shifting between years at 0.055 mm day-1 with the highly variable snowmelt date, with wings shorter following early springs. On the Pacific flyway, the timing of peregrine southward passage advances with snowmelt, increasing the relative exposure of juveniles to post-migratory resident peregrines. We interpret this annual wing length adjustment as an induced defense, made possible because snowmelt timing is a reliable cue to danger in the upcoming migration.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن اختيار زيادة خطر الافتراس لإجراء تعديلات معززة للسلامة على مورفولوجيا الفرائس. هنا، نوثق إطالة الجناح لعدة عقود لمهاجر من طريق الطيران في المحيط الهادئ، عصفور الرمل الغربي (Calidris mauri)، ونقارن ذلك مع تقصير الجناح المعاصر لعصفور الرمل شبه المفلطح المرتبط ارتباطًا وثيقًا (C. pusilla) على طريق الطيران الأطلسي. قمنا بقياس >12000 طائر من طيور الطائر الرملي الغربي المتجه جنوبًا تم الاستيلاء عليه من عام 1978 إلى عام 2020 في موقع توقف رئيسي في كولومبيا البريطانية. زاد طول الجناح عند 0.074 مم في السنة الأولى (SE = 0.017 ؛ p < .0003) للبالغين، و 0.087 مم في السنة الأولى (SE = 0.029 ؛ p < .007) للأحداث. هذه المعدلات ذات حجم كبير مماثل (4٪ -5 ٪ بشكل عام)، ولكنها معاكسة في الاتجاه، للمعدل الذي أبلغنا عنه سابقًا للبالغين من عصفور الرمل شبه المفلطح (-0.103 مم في السنة الأولى). في كلا النوعين، يكون التغيير خاصًا بالأجنحة بدلاً من أن يكون جزءًا من تغيير عام في حجم الجسم. نحن نفسر كلا الاتجاهين على أنهما استجابة للزيادة القوية المستمرة في أعداد الصقر الشاهين (Falco peregrinus) منذ منتصف السبعينيات، وهو حيوان مفترس مهم واجهته هذه الأنواع بطرق متناقضة أثناء الهجرة. تتداخل الهجرات الرملية الغربية والهجرات الشاهين مع التداخل الزمني والمكاني. تعزز الأجنحة الأطول سرعة الهجرة وكفاءتها، مما يمكّن طيور الطنان الغربية من تقليل التداخل من خلال التقدم إلى مناطق أكثر أمانًا قبل مرور الصقر. وعلى النقيض من ذلك، تواجه طيور الطائر الرملي شبه المفلطح في المقام الأول طيور الشاهين كمقيمين في مواقع انطلاق الهجرة. تعمل الأجنحة الأقصر على تحسين التسارع وخفة الحركة، مما يساعد المهاجرين على الفرار من الهجمات. يُظهر طول جناح الطنان الغربي اليافع أيضًا مكونًا مضافًا لاتجاه الإطالة، ويتحول بين السنوات عند 0.055 مم في اليوم الأول مع تاريخ ذوبان الثلوج المتغير للغاية، مع أجنحة أقصر بعد الينابيع المبكرة. على طريق الطيران في المحيط الهادئ، يتقدم توقيت مرور الشاهين جنوبًا مع ذوبان الثلوج، مما يزيد من التعرض النسبي للأحداث للشاهين المقيم بعد الهجرة. نحن نفسر هذا التعديل السنوي لطول الجناح على أنه دفاع مستحث، أصبح ممكنًا لأن توقيت ذوبان الثلوج هو إشارة موثوقة للخطر في الهجرة القادمة.

Translated Description (French)

L'augmentation du danger de prédation peut entraîner des modifications de la morphologie des proies qui améliorent la sécurité. Ici, nous documentons l'allongement des ailes sur plusieurs décennies d'un migrant de la voie de migration du Pacifique, le bécasseau occidental (Calidris mauri), et nous contrastons avec le raccourcissement contemporain des ailes du bécasseau semi-palmé (C. pusilla) sur la voie de migration de l'Atlantique. Nous avons mesuré plus de 12 000 bécasseaux de l'Ouest en direction du sud capturés de 1978 à 2020 à un important site d'escale en Colombie-Britannique. La longueur des ailes a augmenté à 0,074 mm an-1 (SE = 0,017 ; p < .0003) chez les adultes et à 0,087 mm an-1 (SE = 0,029 ; p < .007) chez les juvéniles. Ces taux sont d'une ampleur similaire (4 %- 5 % dans l'ensemble), mais dans le sens opposé, au taux que nous avons précédemment rapporté pour les adultes bécasseaux semipalmés (-0,103 mm an-1). Chez les deux espèces, le changement est spécifique aux ailes plutôt que de faire partie d'un changement général de la taille du corps. Nous interprétons ces deux tendances comme des réponses à la forte augmentation continue des populations de faucons pèlerins (Falco peregrinus) depuis le milieu des années 1970, un prédateur important rencontré par ces espèces de manière contrastée au cours de la migration. Les migrations des bécasseaux de l'Ouest et des pèlerins se chevauchent dans le temps et dans l'espace. Des ailes plus longues améliorent la vitesse et l'efficacité de la migration, permettant aux bécasseaux de l'Ouest de réduire le chevauchement en avançant vers des zones plus sûres avant le passage du faucon. En revanche, les bécasseaux semipalmés rencontrent principalement des pèlerins en tant que résidents dans les sites de rassemblement migratoires. Des ailes plus courtes améliorent l'accélération et l'agilité, aidant les migrants à échapper aux attaques. La longueur des ailes du bécasseau de l'Ouest juvénile montre également un additif composant à la tendance à l'allongement, se déplaçant entre les années à 0,055 mm jour-1 avec la date de fonte des neiges très variable, avec des ailes plus courtes après les premiers printemps. Sur la voie de migration du Pacifique, le moment du passage des pèlerins vers le sud avance avec la fonte des neiges, ce qui augmente l'exposition relative des juvéniles aux pèlerins résidents post-migratoires. Nous interprétons cet ajustement annuel de la longueur des ailes comme une défense induite, rendue possible parce que le moment de la fonte des neiges est un indice fiable du danger dans la migration à venir.

Translated Description (Spanish)

El aumento del peligro de depredación puede seleccionar modificaciones que mejoren la seguridad de la morfología de la presa. Aquí, documentamos el alargamiento del ala de varias décadas de un migrante de la ruta migratoria del Pacífico, el sandpiper occidental (Calidris mauri), y lo contrastamos con el acortamiento del ala contemporáneo del sandpiper semipalmado estrechamente relacionado (C. pusilla) en la ruta migratoria del Atlántico. Medimos >12.000 lijadores occidentales en dirección sur capturados entre 1978 y 2020 en una importante escala en Columbia Británica. La longitud del ala aumentó a 0.074 mm año-1 (SE = 0.017; p < .0003) para adultos, y 0.087 mm año-1 (SE = 0.029; p < .007) para juveniles. Estas tasas son de magnitud similar (4%-5% en general), pero de dirección opuesta, a la tasa que informamos anteriormente para adultos de sandpiper semipalmados (-0.103 mm año-1). En ambas especies, el cambio es específico de las alas en lugar de ser parte de un cambio general de tamaño corporal. Interpretamos ambas tendencias como respuestas al fuerte aumento continuo de las poblaciones de halcón peregrino (Falco peregrinus) desde mediados de la década de 1970, un importante depredador encontrado por estas especies de manera contrastante durante la migración. Los lijadores occidentales y las migraciones peregrinas tienen superposición temporal y espacial. Las alas más largas mejoran la velocidad y la eficiencia migratorias, lo que permite que los lijadores occidentales disminuyan la superposición al avanzar a zonas más seguras antes del paso de los halcones. Por el contrario, los lijadores semipalmados se encuentran principalmente con peregrinos como residentes en sitios de estadificación migratoria. Las alas más cortas mejoran la aceleración y la agilidad, lo que ayuda a los migrantes a escapar de los ataques. La longitud del ala juvenil del gaitero occidental también muestra un componente aditivo a la tendencia de alargamiento, cambiando entre años a 0,055 mm día-1 con la fecha de derretimiento de la nieve altamente variable, con alas más cortas después de las primeras primaveras. En la ruta migratoria del Pacífico, el momento del paso peregrino hacia el sur avanza con el derretimiento de la nieve, lo que aumenta la exposición relativa de los jóvenes a los peregrinos residentes posmigratorios. Interpretamos este ajuste anual de la longitud del ala como una defensa inducida, que es posible porque el momento del derretimiento de la nieve es una señal confiable del peligro en la próxima migración.

Files

ece3.10325.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:1c46772847880f382866127a30fb4bed
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يمكن لأجنحة الطيور أن تطول بدلاً من أن تقصر استجابةً لخطر الافتراس المتزايد للهجرة
Translated title (French)
Les ailes des oiseaux peuvent s'allonger plutôt que se raccourcir en réponse à l'augmentation du danger de prédation migratoire
Translated title (Spanish)
Las alas de las aves pueden alargarse en lugar de acortarse en respuesta al aumento del peligro de depredación migratoria

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4385076401
DOI
10.1002/ece3.10325

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Peru

References

  • https://openalex.org/W1944849380
  • https://openalex.org/W1967683961
  • https://openalex.org/W1967865290
  • https://openalex.org/W1977855730
  • https://openalex.org/W1980833490
  • https://openalex.org/W1980886802
  • https://openalex.org/W1983501589
  • https://openalex.org/W1996179999
  • https://openalex.org/W2000334670
  • https://openalex.org/W2002250170
  • https://openalex.org/W2008783497
  • https://openalex.org/W2013322165
  • https://openalex.org/W2013483683
  • https://openalex.org/W2013747201
  • https://openalex.org/W2017917281
  • https://openalex.org/W2022853094
  • https://openalex.org/W2038089234
  • https://openalex.org/W2048461677
  • https://openalex.org/W2067819937
  • https://openalex.org/W2068074687
  • https://openalex.org/W2070706110
  • https://openalex.org/W2081838573
  • https://openalex.org/W2088689881
  • https://openalex.org/W2100241451
  • https://openalex.org/W2106699994
  • https://openalex.org/W2116027555
  • https://openalex.org/W2116968499
  • https://openalex.org/W2118400103
  • https://openalex.org/W2118588678
  • https://openalex.org/W2122695090
  • https://openalex.org/W2130189419
  • https://openalex.org/W2133693947
  • https://openalex.org/W2135668344
  • https://openalex.org/W2139911482
  • https://openalex.org/W2146739567
  • https://openalex.org/W2146927700
  • https://openalex.org/W2150680743
  • https://openalex.org/W2151995865
  • https://openalex.org/W2156238015
  • https://openalex.org/W2156628576
  • https://openalex.org/W2170514836
  • https://openalex.org/W2171805514
  • https://openalex.org/W2172485788
  • https://openalex.org/W2175281089
  • https://openalex.org/W2175886169
  • https://openalex.org/W2187214154
  • https://openalex.org/W2187262053
  • https://openalex.org/W2189939658
  • https://openalex.org/W2195410303
  • https://openalex.org/W2332817174
  • https://openalex.org/W2351287254
  • https://openalex.org/W2574467451
  • https://openalex.org/W2587998471
  • https://openalex.org/W2596119729
  • https://openalex.org/W2604234784
  • https://openalex.org/W2768157558
  • https://openalex.org/W2885052774
  • https://openalex.org/W2906495888
  • https://openalex.org/W2927028082
  • https://openalex.org/W2956893700
  • https://openalex.org/W2974449448
  • https://openalex.org/W2994591983
  • https://openalex.org/W3003941883
  • https://openalex.org/W3013411689
  • https://openalex.org/W3121013595
  • https://openalex.org/W4224985427
  • https://openalex.org/W4231205168
  • https://openalex.org/W4236010497
  • https://openalex.org/W4299132335
  • https://openalex.org/W4307641506
  • https://openalex.org/W4307972039
  • https://openalex.org/W4388246365
  • https://openalex.org/W648984490