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Parasitierung, Stress und Fremdgehen bei Kohlmeisen (Parus major) in verschiedenen Habitaten

Bähnisch, Eva

Kohlmeisen gehören zu den bekanntesten Wildvögeln in Europa und sind sehr oft Objekt der verschiedensten ökologischen Studien. Bei ihnen sollten in der vorliegenden Arbeit Interaktionen einer Parasitierung und Stress sowie Fremdkopulationen erfasst werden, für die bisher an Labormäusen, Hamstern und Zootieren untersucht worden waren. Da bei verschiedenen Parasiten-Wirt-Systemen das Geschlecht des Wirtes und stressbedingte Faktoren die Entwicklung des Parasiten beeinflussen, wurden von 2007-2009 vier Populationen im Großraum Essen (Bredeneyer Wald, Segeroth-Park, Holsterhausen) sowie im Zoologischen Garten Wuppertal auf einen geschlechts- und lokalitätsspezifischen Unterschied in dem Parasitenbefall hin untersucht.
· Dabei waren in den drei Jahren durchschnittlich fast die Hälfte der angebotenen Brutkästen besetzt. Der Bruterfolg, d.h. der Anteil der ausgeflogenen Nestlinge an der Anzahl der aus dem Ei geschlüpften Nestlinge, nahm von 2007 auf 2008 in allen Lokalitäten zu, und fiel im darauf folgenden Jahr wieder ab. Ein Parasitenbefall mit Plasmodium und Haemoproteus wurde über Blutausstriche nachgewiesen und so quantifiziert. Die Prävalenz war bei den Männchen insgesamt signifikant höher als bei den Weibchen und bei denen wiederum signifikant höher als bei den Nestlingen.
· Beim Vergleich der Lokalitäten waren im Segeroth-Park 10-15 % mehr Kohlmeisen infiziert als in den anderen Lokalitäten und dabei signifikant mehr Männchen außerhalb als während der Brutzeit. Im Jahresverlauf fanden sich Prävalenz-Maxima im Frühjahr und Herbst. Hierbei waren maximal 329 von 2000 Erythrozyten parasitiert, im Durchschnitt aber nur bis zu sieben.
Beim Vergleich der Parasitämien in Relation zum Gewicht fanden sich bei beiden Geschlechtern signifikant höhere Parasitämien bei Tieren, die 1-2 g unter dem Gewicht der meisten Tiere lagen.
· Zur Erfassung der Stress-Intensitäten wurden Besonderheiten im Blutbild sowie die Konzentrationen des Stresshormons Kortikosteron herangezogen. Bei dem erstmals erstellten generellen Blutbild der Kohlmeisen besaßen Männchen und Weibchen ohne Ausbildung von Maxima 0-34 heterophile Granulozyten pro 100 Granulozyten, die Nestlinge 0-21, wobei aber die meisten Tiere 1-9 dieser veränderten Granulozyten aufwiesen. Die Prävalenz Zusammenfassung 128 der veränderten heterophilen Granulozyten, die den Stress widerspiegeln sollen, lag bei den Nestlingen bzw. Weibchen signifikant höher als bei den Männchen, wobei sich die Anzahl dieser selbst nicht unterschied. Ein weiterer Stress-Indikator, der Quotient der Anzahl heterophiler Granulozyten und Lymphozyten, war in den meisten Lokalitäten bei den Weibchen höher als bei den Männchen. Bei der Bestimmung der Stresshormon- Konzentrationen durften vom Fang bis zur Blutentnahme nicht mehr als 7,5 min vergehen, weil sonst die Hormon-Konzentrationen signifikant anstiegen. Bei den optimal entnommenen Proben fanden sich meist keine statistisch signifikanten Unterschiede der Konzentration von Männchen, Weibchen und Nestlingen und ebenfalls keine Auswirkungen der Lokalitäten, Brutzeit und Parasitierung.
· Die molekularbiologischen Vaterschaftsanalysen über den DNA-Sequenzvergleich von Short-tandem-Repeats belegte bei 74 % der Gelege und 22 % der Nestlinge Fremdvaterschaften, bei 17 % der Gelege sogar von 2-4 Fremdvätern. Bei 34 % der Nestlinge hatten die Weibchen mit einem Reviernachbarn kopuliert, ansonsten dürfte es sich um Männchen ohne eigene Nisthöhle gehandelt haben. Bei Gelegegrößen mit insgesamt 1-11 Nestlingen fanden sich Fremdvaterschaften in allen Lokalitäten, häufiger bei Gelegen mit 2-7 Nestlingen.
· Beim Vergleich der verschiedenen Parameter war in keiner Lokalität ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Parasitämie und der Fremdgehrate zu erkennen, bei parasitierten Männchen schienen die Weibchen aber häufiger fremd zu gehen. Bei beiden Geschlechtern wiesen Weibchen, die fremdgegangen waren und Männchen deren Weibchen mit anderen Männchen kopuliert hatten durchschnittlich niedrigere Kortikosteron-Konzentrationen auf als Tiere, deren Gelege nur Nestlinge des sozialen Vaters enthielt. Die Anzahl der Nester mit Nestlingen von Fremdkopulationen bei Paaren mit verschiedenen Kombinationen von parasitierten bzw. unparasitierten Partnern ergab, dass in vier untersuchten Lokalitäten (Bredeneyer Wald, Holsterhausen, Segeroth-Park Ost und West) ab mindestens einem parasitiertem Partner die Fremdgehrate höher lag, als bei zwei unparasitierten Elterntieren. In beiden Segeroth Lokalitäten sogar signifikant.

Great tits are one of the best known wild birds and also common study objects of different ecological studies. Interactions between parasitism, stress and extra-pair copulations at this species, previously only investigated at laboratory mice, hamster and zoo animals were the focus of this doctoral thesis. At different parasite-host systems the hosts gender and stress related factors have a direct influence on the parasite itself. Because of that four different subpopulations of great tits were analysed on a gender- and population specific difference at the parasite prevalence in the greater area of Essen (Bredeneyer Wald, Segeroth-Park, Holsterhausen) and at the Zoological Garden of Wuppertal during the years 2007-2009. In average of all three years nearly the half of all nest boxes were occupied by great tits. The breeding success (which means the percentage of fledging nestlings) increased from the year 2007 to 2008 but dropped in the following year at all localities. A parasite prevalence with genus Plasmodium or Haemoproteus could be detected and quantified via blood smears. In total the prevalence were significant higher at male great tits in comparison with female individuals. In turn the females had a significant higher prevalence than the nestlings.
At a comparison of the single localities the Segeroth-Park showed 10-15 % more infected great tits as the other localities and significant more infected males outside the breeding season. During the year a parasite prevalence maxima could be detected during spring and autumn. A maximum of 329 of 2000 erythrocytes were infected but in average only up to seven infected cells were found. In relation to the body weight animals from both gender had significant higher parasitaemia when their body weight was 1-2 g below the average body weight of the most animals. To detect the stress intensity of the birds specific characteristics of the haematological blood count and the stress-hormone concentrations of the blood were determinated. To our knowledge a general haematological blood count was developed for the first time for the great tit. In this blood count the males and females had 0-34 heterophilic granulocytes/100 granulocytes without maximas and the nestlings showed a range from 0-21 heterophilic granulocytes but most of the nestlings only had 1-9 heterophilic granulocytes. With the assumption that the prevalence of the heterophilic granulocytes indicates a higher stress level, the prevalence of the nestlings and females were significant higher in comparison with the females eg. males but the number did not differ. An additional stress indicator, the ratio of heterophilic granulocytes with lymphocyte cells (H/L ratio), indicated a higher H/L ratio at the females in most of the localities. For the determination of the stress-hormone concentrations the duration between capture and blood withdrawal should not take longer than 7,5 min because otherwise the hormone concentrations are increased. The samples in this doctoral thesis which were taken below that 7,5 min phase did not indicate any significant differences in the stress-hormone concentrations between gender, age, localities, breeding phase or parasitaemia.
· Molecular paternity analysis by DNA-sequence-determination of Shorttandem-Repeats proved at 74 % of all clutches a 22 % extra-pair paternity. 17 % of these extra-pair paternities even had 2-4 different biological fathers.
At 34 % of these extra-pair paternities the females copulated with a territory neighbour and all other females seemed to have copulated with a male without an own nesting box. At clutch sizes of 1-11 nestlings the extra-pair paternities were determinated at all localities but more often at clutch sizes of 2-7 nestlings.
At a comparison of different parameters a connection between parasite prevalence and extra-pair paternities could not be detected at specific localities. But females seemed to live more often promiscuit with partners with higher parasite prevalences. At both gender, females which had an extra-pair paternity and males with females which had a extra-pair paternity had an lower average corticosterone level in comparison with clutches of nestlings only by the social father. The number of clutches with nestlings of extra-pair paternities at pairs with different combinations of parasitized parents determinated in four different examinated localities (Bredeneyer Wald, Holsterhausen, Segeroth-Park Ost and West) a higher extra-pair paternity with at least one parasitized partner in comparison to two unparasitized parents. In both Segeroth localities even significant differences were detected.

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Bähnisch, Eva: Parasitierung, Stress und Fremdgehen bei Kohlmeisen (Parus major) in verschiedenen Habitaten. 2011.

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