Published June 19, 2018 | Version v1
Publication Open

Can the intake of antiparasitic secondary metabolites explain the low prevalence of hemoparasites among wild Psittaciformes?

  • 1. University of Giessen
  • 2. Universidad de Alcalá
  • 3. Heidelberg University
  • 4. Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
  • 5. Museum and Institute of Zoology
  • 6. Polish Academy of Sciences
  • 7. Massey University
  • 8. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
  • 9. Fundación PROINPA
  • 10. University of Illinois Urbana-Champaign
  • 11. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 12. Polytechnic University of Bari
  • 13. National University of Comahue
  • 14. Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul
  • 15. Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade
  • 16. Institute of Ecology and Biodiversity
  • 17. University of Chile
  • 18. Palawan State University
  • 19. Museo Nacional de Ciencias Naturales
  • 20. Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Description

Parasites can exert selection pressure on their hosts through effects on survival, on reproductive success, on sexually selected ornament, with important ecological and evolutionary consequences, such as changes in population viability. Consequently, hemoparasites have become the focus of recent avian studies. Infection varies significantly among taxa. Various factors might explain the differences in infection among taxa, including habitat, climate, host density, the presence of vectors, life history and immune defence. Feeding behaviour can also be relevant both through increased exposure to vectors and consumption of secondary metabolites with preventative or therapeutic effects that can reduce parasite load. However, the latter has been little investigated. Psittaciformes (parrots and cockatoos) are a good model to investigate these topics, as they are known to use biological control against ectoparasites and to feed on toxic food. We investigated the presence of avian malaria parasites (Plasmodium), intracellular haemosporidians (Haemoproteus, Leucocytozoon), unicellular flagellate protozoans (Trypanosoma) and microfilariae in 19 Psittaciformes species from a range of habitats in the Indo-Malayan, Australasian and Neotropical regions. We gathered additional data on hemoparasites in wild Psittaciformes from the literature. We considered factors that may control the presence of hemoparasites in the Psittaciformes, compiling information on diet, habitat, and climate. Furthermore, we investigated the role of diet in providing antiparasitic secondary metabolites that could be used as self-medication to reduce parasite load.We found hemoparasites in only two of 19 species sampled. Among them, all species that consume at least one food item known for its secondary metabolites with antimalarial, trypanocidal or general antiparasitic properties, were free from hemoparasites. In contrast, the infected parrots do not consume food items with antimalarial or even general antiparasitic properties. We found that the two infected species in this study consumed omnivorous diets. When we combined our data with data from studies previously investigating blood parasites in wild parrots, the positive relationship between omnivorous diets and hemoparasite infestation was confirmed. Individuals from open habitats were less infected than those from forests.The consumption of food items known for their secondary metabolites with antimalarial, trypanocidal or general antiparasitic properties, as well as the higher proportion of infected species among omnivorous parrots, could explain the low prevalence of hemoparasites reported in many vertebrates.

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

Translated Description (Arabic)

يمكن للطفيليات أن تمارس ضغطًا انتقائيًا على مضيفيها من خلال التأثيرات على البقاء على قيد الحياة، وعلى النجاح الإنجابي، وعلى الزخرفة المختارة جنسيًا، مع عواقب بيئية وتطورية مهمة، مثل التغيرات في قابلية بقاء السكان. وبالتالي، أصبحت الطفيليات الدموية محور دراسات الطيور الأخيرة. تختلف العدوى بشكل كبير بين الأصناف. قد تفسر عوامل مختلفة الاختلافات في العدوى بين الأصناف، بما في ذلك الموائل والمناخ وكثافة المضيف ووجود النواقل وتاريخ الحياة والدفاع المناعي. يمكن أن يكون سلوك التغذية مناسبًا أيضًا من خلال زيادة التعرض للنواقل واستهلاك المستقلبات الثانوية مع التأثيرات الوقائية أو العلاجية التي يمكن أن تقلل من حمل الطفيليات. ومع ذلك، لم يتم التحقيق في هذا الأخير إلا قليلاً. تعد الببغاوات (الببغاوات والببغاوات) نموذجًا جيدًا للتحقيق في هذه الموضوعات، حيث من المعروف أنها تستخدم المكافحة البيولوجية ضد الطفيليات الخارجية وتتغذى على الأغذية السامة. لقد حققنا في وجود طفيليات الملاريا الطيرية (المتصورة)، والهيموسبوريديات داخل الخلايا (البروتين الدموي، والابيضاض)، والأوليات السوطوية وحيدة الخلية (المثقبية) والميكروفيلاريا في 19 نوعًا من الببغاويات من مجموعة من الموائل في المناطق الهندية المالاوية والأسترالية والمدارية الجديدة. جمعنا بيانات إضافية عن الطفيليات الدموية في الببغاويات البرية من الأدبيات. نظرنا في العوامل التي قد تتحكم في وجود الطفيليات الدموية في الببغاويات، وتجميع المعلومات عن النظام الغذائي والموائل والمناخ. علاوة على ذلك، بحثنا في دور النظام الغذائي في توفير مستقلبات ثانوية مضادة للطفيليات يمكن استخدامها كعلاج ذاتي لتقليل حمل الطفيليات. وجدنا طفيليات دموية في نوعين فقط من أصل 19 نوعًا تم أخذ عينات منها. من بينها، كانت جميع الأنواع التي تستهلك عنصرًا غذائيًا واحدًا على الأقل معروفًا بمستقلباته الثانوية ذات الخصائص المضادة للملاريا أو المثقبية أو العامة المضادة للطفيليات، خالية من الطفيليات الدموية. في المقابل، لا تستهلك الببغاوات المصابة المواد الغذائية ذات الخصائص المضادة للملاريا أو حتى الخصائص العامة المضادة للطفيليات. وجدنا أن النوعين المصابين في هذه الدراسة يستهلكان وجبات غذائية آكلة للحوم. عندما جمعنا بياناتنا مع بيانات من الدراسات التي كانت تحقق سابقًا في طفيليات الدم في الببغاوات البرية، تم تأكيد العلاقة الإيجابية بين الوجبات الغذائية آكلة اللحوم وغزو طفيليات الدم. كان الأفراد من الموائل المفتوحة أقل إصابة من أولئك الذين يعيشون في الغابات. يمكن أن يفسر استهلاك المواد الغذائية المعروفة بمستقلباتها الثانوية ذات الخصائص المضادة للملاريا أو المثقبية أو العامة المضادة للطفيليات، بالإضافة إلى النسبة الأعلى من الأنواع المصابة بين الببغاوات آكلة اللحوم، انخفاض معدل انتشار الطفيليات الدموية المبلغ عنها في العديد من الفقاريات.

Translated Description (French)

Les parasites peuvent exercer une pression de sélection sur leurs hôtes par le biais d'effets sur la survie, sur le succès de la reproduction, sur l'ornement sélectionné sexuellement, avec des conséquences écologiques et évolutives importantes, telles que des changements dans la viabilité de la population. Par conséquent, les hémoparasites sont devenus l'objet d'études aviaires récentes. L'infection varie considérablement d'un taxon à l'autre. Divers facteurs peuvent expliquer les différences d'infection entre les taxons, notamment l'habitat, le climat, la densité de l'hôte, la présence de vecteurs, le cycle biologique et la défense immunitaire. Le comportement alimentaire peut également être pertinent à la fois par une exposition accrue aux vecteurs et par la consommation de métabolites secondaires ayant des effets préventifs ou thérapeutiques pouvant réduire la charge parasitaire. Cependant, cette dernière a été peu étudiée. Les psittaciformes (perroquets et cacatoès) sont un bon modèle pour étudier ces sujets, car ils sont connus pour utiliser la lutte biologique contre les ectoparasites et pour se nourrir d'aliments toxiques. Nous avons étudié la présence de parasites du paludisme aviaire (Plasmodium), d'hémosporidiens intracellulaires (Haemoproteus, Leucocytozoon), de protozoaires flagellés unicellulaires (Trypanosoma) et de microfilaires chez 19 espèces de Psittaciformes provenant d'une gamme d'habitats dans les régions indo-malayenne, australasienne et néotropicale. Nous avons recueilli des données supplémentaires sur les hémoparasites chez les Psittaciformes sauvages à partir de la littérature. Nous avons examiné les facteurs qui peuvent contrôler la présence d'hémoparasites chez les Psittaciformes, en compilant des informations sur le régime alimentaire, l'habitat et le climat. De plus, nous avons étudié le rôle de l'alimentation dans la fourniture de métabolites secondaires antiparasitaires qui pourraient être utilisés comme auto-médication pour réduire la charge parasitaire. Nous avons trouvé des hémoparasites dans seulement deux des 19 espèces échantillonnées. Parmi elles, toutes les espèces qui consomment au moins un aliment connu pour ses métabolites secondaires aux propriétés antipaludiques, trypanocides ou antiparasitaires généraux, étaient exemptes d'hémoparasites. En revanche, les perroquets infectés ne consomment pas d'aliments ayant des propriétés antipaludiques ou même antiparasitaires généraux. Nous avons constaté que les deux espèces infectées dans cette étude consommaient des régimes omnivores. Lorsque nous avons combiné nos données avec celles d'études antérieures sur les parasites du sang chez les perroquets sauvages, la relation positive entre les régimes omnivores et l'infestation d'hémoparasites a été confirmée. Les individus des habitats ouverts étaient moins infectés que ceux des forêts. La consommation d'aliments connus pour leurs métabolites secondaires ayant des propriétés antipaludiques, trypanocides ou antiparasitaires générales, ainsi que la proportion plus élevée d'espèces infectées chez les perroquets omnivores, pourraient expliquer la faible prévalence des hémoparasites rapportés chez de nombreux vertébrés.

Translated Description (Spanish)

Los parásitos pueden ejercer presión selectiva sobre sus huéspedes a través de efectos sobre la supervivencia, el éxito reproductivo, el ornamento sexualmente seleccionado, con importantes consecuencias ecológicas y evolutivas, como cambios en la viabilidad de la población. En consecuencia, los hemoparásitos se han convertido en el foco de estudios aviares recientes. La infección varía significativamente entre los taxones. Varios factores podrían explicar las diferencias en la infección entre los taxones, incluido el hábitat, el clima, la densidad del huésped, la presencia de vectores, la historia de vida y la defensa inmunitaria. El comportamiento alimentario también puede ser relevante tanto a través de una mayor exposición a vectores como del consumo de metabolitos secundarios con efectos preventivos o terapéuticos que pueden reducir la carga parasitaria. Sin embargo, esta última ha sido poco investigada. Los psitaciformes (loros y cacatúas) son un buen modelo para investigar estos temas, ya que se sabe que utilizan el control biológico contra los ectoparásitos y se alimentan de alimentos tóxicos. Investigamos la presencia de parásitos de la malaria aviar (Plasmodium), hemoesporidios intracelulares (Haemoproteus, Leucocytozoon), protozoos flagelados unicelulares (Trypanosoma) y microfilarias en 19 especies de Psittaciformes de una variedad de hábitats en las regiones Indo-Malaya, Australasia y Neotropical. Recopilamos datos adicionales sobre hemoparásitos en Psittaciformes silvestres de la literatura. Consideramos los factores que pueden controlar la presencia de hemoparásitos en los Psittaciformes, recopilando información sobre la dieta, el hábitat y el clima. Además, investigamos el papel de la dieta en el suministro de metabolitos secundarios antiparasitarios que podrían usarse como automedicación para reducir la carga parasitaria. Encontramos hemoparásitos en solo dos de las 19 especies muestreadas. Entre ellas, todas las especies que consumen al menos un alimento conocido por sus metabolitos secundarios con propiedades antipalúdicas, tripanocidas o antiparasitarias generales, estaban libres de hemoparásitos. Por el contrario, los loros infectados no consumen alimentos con propiedades antipalúdicas o incluso antiparasitarias generales. Encontramos que las dos especies infectadas en este estudio consumían dietas omnívoras. Cuando combinamos nuestros datos con los datos de estudios previos que investigaban los parásitos sanguíneos en loros silvestres, se confirmó la relación positiva entre las dietas omnívoras y la infestación por hemoparásitos. Los individuos de hábitats abiertos estaban menos infectados que los de los bosques. El consumo de alimentos conocidos por sus metabolitos secundarios con propiedades antipalúdicas, tripanocidas o antiparasitarias generales, así como la mayor proporción de especies infectadas entre los loros omnívoros, podrían explicar la baja prevalencia de hemoparásitos reportados en muchos vertebrados.

Files

s13071-018-2940-3.pdf

Files (762.2 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
md5:41cbf9a07b61407bd9e8d0eee6f16fc2
762.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
هل يمكن أن يفسر تناول المستقلبات الثانوية المضادة للطفيليات انخفاض انتشار الطفيليات الدموية بين الببغاويات البرية ؟
Translated title (French)
La prise de métabolites secondaires antiparasitaires peut-elle expliquer la faible prévalence des hémoparasites chez les Psittaciformes sauvages ?
Translated title (Spanish)
¿Puede la ingesta de metabolitos secundarios antiparasitarios explicar la baja prevalencia de hemoparásitos entre los psitaciformes silvestres?

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2809229740
DOI
10.1186/s13071-018-2940-3

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1454292034
  • https://openalex.org/W1496257934
  • https://openalex.org/W1507540429
  • https://openalex.org/W151220858
  • https://openalex.org/W1590884503
  • https://openalex.org/W1675545499
  • https://openalex.org/W181556134
  • https://openalex.org/W1838721597
  • https://openalex.org/W1852359153
  • https://openalex.org/W1875557031
  • https://openalex.org/W1907687994
  • https://openalex.org/W1964601381
  • https://openalex.org/W1965432778
  • https://openalex.org/W1966526113
  • https://openalex.org/W1966813288
  • https://openalex.org/W1967671285
  • https://openalex.org/W1970421048
  • https://openalex.org/W1970965892
  • https://openalex.org/W1971382368
  • https://openalex.org/W1974144972
  • https://openalex.org/W1977163387
  • https://openalex.org/W1982071528
  • https://openalex.org/W1982513349
  • https://openalex.org/W1984383863
  • https://openalex.org/W1985618330
  • https://openalex.org/W1986817721
  • https://openalex.org/W1987608530
  • https://openalex.org/W1991580541
  • https://openalex.org/W1996457616
  • https://openalex.org/W1996648373
  • https://openalex.org/W1999483535
  • https://openalex.org/W2002614392
  • https://openalex.org/W2004202566
  • https://openalex.org/W2010476855
  • https://openalex.org/W2010905664
  • https://openalex.org/W2018314004
  • https://openalex.org/W2018549249
  • https://openalex.org/W2019363245
  • https://openalex.org/W2020301083
  • https://openalex.org/W2022454563
  • https://openalex.org/W2023404021
  • https://openalex.org/W2028012485
  • https://openalex.org/W2030679654
  • https://openalex.org/W2031526131
  • https://openalex.org/W2032203762
  • https://openalex.org/W2033199805
  • https://openalex.org/W2037185495
  • https://openalex.org/W2037304273
  • https://openalex.org/W2047442055
  • https://openalex.org/W2049778956
  • https://openalex.org/W2050328181
  • https://openalex.org/W2052366143
  • https://openalex.org/W2052511794
  • https://openalex.org/W2053711283
  • https://openalex.org/W2053727427
  • https://openalex.org/W2056368647
  • https://openalex.org/W2061523816
  • https://openalex.org/W2062792850
  • https://openalex.org/W2064646942
  • https://openalex.org/W2065650033
  • https://openalex.org/W2067341861
  • https://openalex.org/W2069124792
  • https://openalex.org/W2071984609
  • https://openalex.org/W2073834181
  • https://openalex.org/W2074739802
  • https://openalex.org/W2080033040
  • https://openalex.org/W2084071695
  • https://openalex.org/W2086564707
  • https://openalex.org/W2088351935
  • https://openalex.org/W2090581309
  • https://openalex.org/W2101108516
  • https://openalex.org/W2102341219
  • https://openalex.org/W2103532156
  • https://openalex.org/W2105726618
  • https://openalex.org/W2105892113
  • https://openalex.org/W2105916139
  • https://openalex.org/W2110642130
  • https://openalex.org/W2111363894
  • https://openalex.org/W2111913017
  • https://openalex.org/W2112776483
  • https://openalex.org/W2112844731
  • https://openalex.org/W2113642337
  • https://openalex.org/W2116477923
  • https://openalex.org/W2119293364
  • https://openalex.org/W2124468420
  • https://openalex.org/W2125761164
  • https://openalex.org/W2127170577
  • https://openalex.org/W2129103343
  • https://openalex.org/W2131089848
  • https://openalex.org/W2136627977
  • https://openalex.org/W2140099183
  • https://openalex.org/W2141540363
  • https://openalex.org/W2141774473
  • https://openalex.org/W2143796167
  • https://openalex.org/W2146178990
  • https://openalex.org/W2146645343
  • https://openalex.org/W2146992824
  • https://openalex.org/W2147331503
  • https://openalex.org/W2149609581
  • https://openalex.org/W2152442468
  • https://openalex.org/W2155161610
  • https://openalex.org/W2159656558
  • https://openalex.org/W2160079824
  • https://openalex.org/W2161056099
  • https://openalex.org/W2161583747
  • https://openalex.org/W2167146984
  • https://openalex.org/W2173693512
  • https://openalex.org/W2179646783
  • https://openalex.org/W2260555177
  • https://openalex.org/W2260704817
  • https://openalex.org/W2318572463
  • https://openalex.org/W2323292195
  • https://openalex.org/W2330452080
  • https://openalex.org/W2334879877
  • https://openalex.org/W2411221429
  • https://openalex.org/W2412842836
  • https://openalex.org/W2462775325
  • https://openalex.org/W2521110122
  • https://openalex.org/W2545878327
  • https://openalex.org/W2582743722
  • https://openalex.org/W2587932530
  • https://openalex.org/W2610275419
  • https://openalex.org/W2613873620
  • https://openalex.org/W2743609532
  • https://openalex.org/W4239063230
  • https://openalex.org/W4240718343
  • https://openalex.org/W4249907154
  • https://openalex.org/W4366768796
  • https://openalex.org/W595058896
  • https://openalex.org/W656758456