Cuckoos vs Magpies: The never ending war

Photo by Jesús Porras

Great Spotted Cuckoos and Magpies are involved in an arms' race. Each new parasitism tactic of Cuckoos is counteracted by a new defense of Magpies. A long-term study with marked individuals provides new and exciting findings about this coevolution.

Title: Ecology and evolution of brood parasite-host interactions: a longitudinal study with marked individuals

Authors: Mercedes Molina-Morales, Juanga Martínez & Jesús Avilés
e-mail: merche [at] ugr.es

Abstract: Avian brood parasites and their hosts provide an ideal system for the study of coevolution. The study system made up by Great Spotted Cuckoos (Clamator glandarius) and their Magpie (Pica pica) host has provided strong support for an effect of brood parasitism on the reproductive success of hosts and the evolution of host defensive mechanisms counteracting the negative effects of parasitism. However, long-term studies with marked animals addressing issues related to patterns of host use by parasites and defense mechanisms in hosts are very scarce. Here, we review questions related to the evolution of defensive mechanisms against parasitism and patterns of parasitism in a population of Magpies and Great Spotted Cuckoos using cross-sectional and longitudinal studies. Our results showed the importance of performing long-term studies through the life of an individual for characterizing patterns of parasitism and the expression of phenotypic traits and defensive behavior at the population level. Our findings urge for considering that brood parasitism can be structured within host populations, and the possible influence of abiotic factors beyond the interaction as potential aspects determining the coevolutionary dynamics of parasite-host interactions. Also, we demonstrated that ontogeny may play a fundamental role in the expression of host defenses. Summing up, consideration of structured parasitism, climatic influence and ontogeny, whose importance can only be qualified by performing individual-based, long-term studies, provides intriguing and deeper perspectives for the understanding of the ecology and evolution of avian brood parasites and their hosts.

CATALÀ

Títol: Ecologia i evolució de les interaccions paràsit de cria- hoste: un estudi longitudinal amb individus marcats

Autors: Mercedes Molina-Morales, Juanga Martínez & Jesús Avilés
e-mail: merche [at] ugr.es

Resum: Les interaccions entre els paràsits de cria i els seus hostes proporcionen un sistema ideal per a l'estudi de la coevolució, i en concret el sistema que formen el Cucut Reial (Clamator glandarius) i el seu principal hoste, la Garsa (Pica pica), ha proporcionat evidències robustes sobre l'efecte del parasitisme de cria en l'èxit reproductor de l'hoste i l'evolució de mecanismes de defensa en l'hoste que contraresten aquest efecte. No obstant això, són molt escassos els estudis a llarg termini que abordin aspectes relacionats amb els patrons d'ús dels hostes per part dels paràsits, i els mecanismes de defensa des de la perspectiva individual de l'hoste. En aquest treball s'utilitza en sistema Cucut-Garsa per abordar aquestes qüestions, mitjançant estudis poblacionals i longitudinals.
Els resultats mostren la importància de l'estudi dels patrons de parasitisme, expressió dels trets fenotípics i dels comportaments defensius al llarg dels anys i de la vida de l'individu. Els resultats també suggereixen la necessitat de considerar l'estructuració del parasitisme dins de les poblacions i la influència de factors abiòtics aliens a la interacció com a aspectes que podrien determinar la dinàmica coevolutiva de la interacció. Tanmateix, els resultats suggereixen que l'ontogènia pot jugar un paper molt rellevant en l'expressió de les defenses. La consideració d'aquests aspectes (és a dir, parasitisme estructurat, clima i ontogènia), ofereixen noves perspectives per a la comprensió de les dinàmiques ecològiques i evolutives entre els paràsits de cria i els seus hostes en les aus.

ESPAÑOL

Título: Ecología y evolución de las interacciones parásito de cría- hospedador: un estudio longitudinal con individuos marcados

Autores: Mercedes Molina-Morales, Juanga Martínez & Jesús Avilés
e-mail: merche [at] ugr.es

Resumen: Las interacciones entre los parásitos de cría aviar y sus hospedadores proporcionan un sistema ideal para el estudio de la coevolución y en concreto el sistema que forman el críalo europeo (Clamator glandarius) y su principal hospedador, la urraca (Pica pica), ha proporcionado evidencias robustas sobre el efecto del parasitismo de cría en el éxito reproductivo del hospedador y la evolución de mecanismos de defensa en el hospedador que contrarrestan estos efectos. Sin embargo, son muy escasos los estudios a largo plazo que aborden aspectos relacionados con los patrones de uso de los hospedadores por los parásitos, y los mecanismos de defensa desde la perspectiva individual del hospedador. En este trabajo se utiliza en sistema críalo-urraca para abordar estas cuestiones, mediante estudios poblacionales y longitudinales.
Los resultados muestran la importancia del estudio de los patrones de parasitismo, expresión de los rasgos fenotípicos y de los comportamientos defensivos a lo largo de los años y de la vida del individuo. Los hallazgos encontrados sugieren la necesidad de considerar la estructuración del parasitismo dentro de las poblaciones y la influencia de factores abióticos ajenos a la interacción como aspectos que podrían determinar la dinámica coevolutiva de la interacción. Asimismo, los resultados sugieren que la ontogenia puede jugar un papel muy relevante en la expresión de las defensas. La consideración de estos aspectos (i.e., parasitismo estructurado, clima y ontogenia), ofrecen novedosas perspectivas para el entendimiento de las dinámicas ecológicas y evolutivas entre los parásitos de cría aviar y sus hospedadores.

Merche got her PhD degree at the University of Granada in 2014