Published October 12, 2021
| Version v1
Publication
Open
Immune function differs among tropical environments but is not downregulated during reproduction in three year-round breeding equatorial lark populations
- 1. National Museums of Kenya
- 2. Wageningen University & Research
- 3. University of Nairobi
- 4. University of Groningen
Description
Abstract Seasonal variation in immune function can be attributed to life history trade-offs, and to variation in environmental conditions. However, because phenological stages and environmental conditions co-vary in temperate and arctic zones, their separate contributions have not been determined. We compared immune function and body mass of incubating (female only), chick-feeding (female and male), and non-breeding (female and male) red-capped larks Calandrella cinerea breeding year-round in three tropical equatorial (Kenya) environments with distinct climates. We measured four immune indices: haptoglobin, nitric oxide, agglutination, and lysis. To confirm that variation in immune function between breeding (i.e., incubating or chick-feeding) and non-breeding was not confounded by environmental conditions, we tested if rainfall, average minimum temperature ( T min ), and average maximum temperature ( T max ) differed during sampling times among the three breeding statuses per location. T min and T max differed between chick-feeding and non-breeding, suggesting that birds utilized environmental conditions differently in different locations for reproduction. Immune indices did not differ between incubating, chick-feeding and non-breeding birds in all three locations. There were two exceptions: nitric oxide was higher during incubation in cool and wet South Kinangop, and it was higher during chick-feeding in the cool and dry North Kinangop compared to non-breeding birds in these locations. For nitric oxide, agglutination, and lysis, we found among-location differences within breeding stage. In equatorial tropical birds, variation in immune function seems to be better explained by among-location climate-induced environmental conditions than by breeding status. Our findings raise questions about how within-location environmental variation relates to and affects immune function.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن أن يعزى التباين الموسمي في الوظيفة المناعية إلى مقايضات تاريخ الحياة، وإلى التباين في الظروف البيئية. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف المراحل الفينولوجية والظروف البيئية في المناطق المعتدلة والقطبية الشمالية، لم يتم تحديد مساهماتها المنفصلة. قارنا وظيفة المناعة وكتلة الجسم في الحضانة (للإناث فقط)، وإطعام الفرخ (للإناث والذكور)، والتكاثر غير المتكاثر (للإناث والذكور)، وتكاثر كالاندريلا سينيريا على مدار السنة في ثلاث بيئات استوائية استوائية (كينيا) ذات مناخات متميزة. قمنا بقياس أربعة مؤشرات مناعية: الهابتوغلوبين، وأكسيد النيتريك، والتراص، والتحلل. للتأكد من أن التباين في الوظيفة المناعية بين التكاثر (أي الحضانة أو تغذية الدجاج) وعدم التكاثر لم يكن مرتبكًا بسبب الظروف البيئية، اختبرنا ما إذا كان هطول الأمطار، ومتوسط درجة الحرارة الدنيا ( T min )، ومتوسط درجة الحرارة القصوى ( T max ) يختلف خلال أوقات أخذ العينات بين حالات التكاثر الثلاث لكل موقع. اختلف الحد الأدنى والحد الأقصى بين إطعام الدجاج وعدم التكاثر، مما يشير إلى أن الطيور استخدمت الظروف البيئية بشكل مختلف في مواقع مختلفة للتكاثر. لم تختلف مؤشرات المناعة بين الطيور المحتضنة والطيور التي تتغذى على الدجاج والطيور التي لا تتكاثر في المواقع الثلاثة. كان هناك استثناءان: كان أكسيد النيتريك أعلى أثناء الحضانة في كينانغوب الجنوبية الباردة والرطبة، وكان أعلى أثناء تغذية الدجاج في كينانغوب الشمالية الباردة والجافة مقارنة بالطيور غير المتكاثرة في هذه المواقع. بالنسبة لأكسيد النيتريك والتراص والتحلل، وجدنا اختلافات بين المواقع في مرحلة التكاثر. في الطيور الاستوائية الاستوائية، يبدو أن التباين في الوظيفة المناعية يمكن تفسيره بشكل أفضل من خلال الظروف البيئية الناجمة عن المناخ بين المواقع أكثر من حالة التكاثر. تثير النتائج التي توصلنا إليها أسئلة حول كيفية ارتباط التباين البيئي داخل الموقع بالوظيفة المناعية وتأثيره عليها.Translated Description (French)
Résumé La variation saisonnière de la fonction immunitaire peut être attribuée aux compromis du cycle de vie et à la variation des conditions environnementales. Cependant, étant donné que les stades phénologiques et les conditions environnementales varient conjointement dans les zones tempérées et arctiques, leurs contributions distinctes n'ont pas été déterminées. Nous avons comparé la fonction immunitaire et la masse corporelle des alouettes à tête rouge Calandrella cinerea en incubation (femelles uniquement), en alimentation des poussins (femelles et mâles) et non reproductrices (femelles et mâles) qui se reproduisent toute l'année dans trois environnements équatoriaux tropicaux (Kenya) avec des climats distincts. Nous avons mesuré quatre indices immunitaires : l'haptoglobine, l'oxyde nitrique, l'agglutination et la lyse. Pour confirmer que la variation de la fonction immunitaire entre la reproduction (c.-à-d. l'incubation ou l'alimentation des poussins) et la non-reproduction n'était pas confondue par les conditions environnementales, nous avons testé si les précipitations, la température minimale moyenne ( T min ) et la température maximale moyenne ( T max ) différaient pendant les temps d'échantillonnage entre les trois états de reproduction par emplacement. T min et T max différaient entre l'alimentation des poussins et la non reproduction, suggérant que les oiseaux utilisaient les conditions environnementales différemment à différents endroits pour la reproduction. Les indices immunitaires ne différaient pas entre les oiseaux en incubation, ceux qui se nourrissent de poussins et ceux qui ne se reproduisent pas dans les trois endroits. Il y avait deux exceptions : l'oxyde nitrique était plus élevé pendant l'incubation dans le South Kinangop frais et humide, et il était plus élevé pendant l'alimentation des poussins dans le North Kinangop frais et sec par rapport aux oiseaux non reproducteurs dans ces endroits. Pour l'oxyde nitrique, l'agglutination et la lyse, nous avons trouvé des différences entre les emplacements au stade de la reproduction. Chez les oiseaux tropicaux équatoriaux, la variation de la fonction immunitaire semble être mieux expliquée par les conditions environnementales induites par le climat entre les sites que par le statut de reproduction. Nos résultats soulèvent des questions sur la façon dont la variation environnementale à l'intérieur de l'emplacement est liée à la fonction immunitaire et l'affecte.Translated Description (Spanish)
Resumen La variación estacional en la función inmune se puede atribuir a las compensaciones de la historia de vida y a la variación en las condiciones ambientales. Sin embargo, debido a que las etapas fenológicas y las condiciones ambientales varían en las zonas templadas y árticas, no se han determinado sus contribuciones separadas. Comparamos la función inmune y la masa corporal de las alondras de cabeza roja incubadoras (solo hembras), alimentadoras de polluelos (hembras y machos) y no reproductoras (hembras y machos) que se reproducen durante todo el año en tres entornos ecuatoriales tropicales (Kenia) con climas distintos. Medimos cuatro índices inmunitarios: haptoglobina, óxido nítrico, aglutinación y lisis. Para confirmar que la variación en la función inmunitaria entre la cría (es decir, la incubación o la alimentación de pollitos) y la no cría no se confundía con las condiciones ambientales, probamos si las precipitaciones, la temperatura mínima media ( T min ) y la temperatura máxima media ( T max ) diferían durante los tiempos de muestreo entre los tres estados de cría por ubicación. T min y T max difirieron entre la alimentación de los pollitos y la no reproducción, lo que sugiere que las aves utilizaron las condiciones ambientales de manera diferente en diferentes lugares para la reproducción. Los índices inmunitarios no difirieron entre las aves en incubación, las que se alimentan de pollitos y las que no se reproducen en las tres ubicaciones. Hubo dos excepciones: el óxido nítrico fue mayor durante la incubación en el South Kinangop frío y húmedo, y fue mayor durante la alimentación de los polluelos en el North Kinangop frío y seco en comparación con las aves no reproductoras en estos lugares. Para el óxido nítrico, la aglutinación y la lisis, encontramos diferencias entre ubicaciones dentro de la etapa de reproducción. En las aves tropicales ecuatoriales, la variación en la función inmune parece explicarse mejor por las condiciones ambientales inducidas por el clima entre ubicaciones que por el estado de reproducción. Nuestros hallazgos plantean preguntas sobre cómo la variación ambiental dentro de la ubicación se relaciona y afecta la función inmune.Files
s00442-021-05052-0.pdf.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3af7d2d2215e7796c87787e509429f93
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تختلف وظيفة المناعة بين البيئات الاستوائية ولكن لا يتم التقليل من تنظيمها أثناء التكاثر في ثلاث مجموعات من قبور الاستوائية تتكاثر على مدار السنة
- Translated title (French)
- La fonction immunitaire diffère selon les environnements tropicaux, mais n'est pas régulée à la baisse pendant la reproduction chez trois populations d'alouettes équatoriales se reproduisant toute l'année
- Translated title (Spanish)
- La función inmune difiere entre los ambientes tropicales, pero no está regulada negativamente durante la reproducción en tres poblaciones de alondras ecuatoriales reproductoras durante todo el año
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3205953256
- DOI
- 10.1007/s00442-021-05052-0
References
- https://openalex.org/W1480059484
- https://openalex.org/W1537506907
- https://openalex.org/W1604718429
- https://openalex.org/W1979806911
- https://openalex.org/W1981748148
- https://openalex.org/W1985626518
- https://openalex.org/W1991856666
- https://openalex.org/W1995860992
- https://openalex.org/W1996018497
- https://openalex.org/W1996728016
- https://openalex.org/W1998014510
- https://openalex.org/W2005550881
- https://openalex.org/W2012049370
- https://openalex.org/W2028328694
- https://openalex.org/W2028447942
- https://openalex.org/W2042154697
- https://openalex.org/W2042586838
- https://openalex.org/W2043634244
- https://openalex.org/W2043751406
- https://openalex.org/W2044098624
- https://openalex.org/W2045870389
- https://openalex.org/W2051337798
- https://openalex.org/W2054674438
- https://openalex.org/W2055837094
- https://openalex.org/W2059325595
- https://openalex.org/W2061604332
- https://openalex.org/W2062314712
- https://openalex.org/W2062382041
- https://openalex.org/W2068717659
- https://openalex.org/W2072261402
- https://openalex.org/W2074294833
- https://openalex.org/W2076734433
- https://openalex.org/W2088034616
- https://openalex.org/W2093094141
- https://openalex.org/W2097045093
- https://openalex.org/W2100591284
- https://openalex.org/W2107748066
- https://openalex.org/W2107769267
- https://openalex.org/W2108984504
- https://openalex.org/W2110202273
- https://openalex.org/W2110785824
- https://openalex.org/W2111213022
- https://openalex.org/W2112204642
- https://openalex.org/W2115891805
- https://openalex.org/W2122929839
- https://openalex.org/W2137477068
- https://openalex.org/W2138748998
- https://openalex.org/W2141148134
- https://openalex.org/W2142176189
- https://openalex.org/W2150509051
- https://openalex.org/W2153165263
- https://openalex.org/W2154370481
- https://openalex.org/W2154651245
- https://openalex.org/W2163195172
- https://openalex.org/W2166025596
- https://openalex.org/W2166257309
- https://openalex.org/W2168831508
- https://openalex.org/W2178030367
- https://openalex.org/W2397352425
- https://openalex.org/W2607337478
- https://openalex.org/W2617750700
- https://openalex.org/W2793316367
- https://openalex.org/W2811265893
- https://openalex.org/W2953337305
- https://openalex.org/W3034057499
- https://openalex.org/W3037135635
- https://openalex.org/W4250759314