Early post-fledgling survival in a fragmented population of a tropical cooperative breeding passerine

Abstract

During the last years tropical forest has been a target of intense study especially due to its recent big scale destruction. Although a lot still needs to be explored, we start realizing how negative can the impact of our actions be for the ecosystem. Subsequently, the living community have been developing strategies to overcome this problem avoiding bottlenecks or even extinctions. Cooperative breeding (CB) has been recently pointed out as one of those strategies. CB is a breeding system where more than two individuals raise one brood. In most of the cases, extra individuals are offspring that delay their dispersal and independent breeding what allows them to help their parents raising their siblings in the subsequent breeding season. Such behavior is believed to be due, per example, to the lack of mates or breeding territories (ecological constraints hypothesis), a consequence of habitat fragmentation and/or disturbance. From this point, CB is easily promoted by a higher reproductive success of group vs pairs or single individuals. Accordingly, during this thesis I explore the early post-fledging survival of a cooperative breeding passerine, namely the impact of individual/habitat quality in its survival probability during the dependence period of the chicks. Our study species is the Cabanis’s greenbul (Phyllastrephus cabanisi), a medium-sized, brownish passerine, classified within the Pycnonotidae family. It is found over part of Central Africa in countries such as Angola, Democratic Republic of the Congo, Mozambique and Kenya, inhabiting primary and secondary forests, as well as woodland of various types up to 2700m of altitude. Previous studies have concluded that PC is a facultative cooperative breeder. This study was conducted in Taita Hills (TH) at the Eastern Arc Mountains (EAM), a chain of mountains running from Southeast Kenya to the South of Tanzania. TH comprises an area of 430 ha and has been suffering intense deforestation reflecting 98% forest reduction over the last 200 years. Nowadays its forest is divided in fragments and our study was based in 5of those fragments. We access the post-fledging survival through radio-telemetry. The juvenile survey was done through the breeding females in which transmitters were placed with a leg-loop technique. Ptilochronology is consider to be the study of feather growth bars and has been used to study the nutritional state of a bird. This technique considers that the feather growth rate is positively proportional to the individual capability of ingesting food and to the food availability. This technique is therefore used to infer for individual/habitat quality. Survival was lowest during the first 5 days post-fledging representing 53.3%. During the next 15 days, risk of predation decreased with only 14.3% more deceased individuals. This represents a total of only 33% survived individuals in the end of the 50 days. Our results showed yet a significant positive relationship between flock size and post-fledging survival as well as between ptilochronology values and post-fledgling survival. In practice, these imply that on this population, as bigger the flock, as greater the post fledging survival and that good habitat quality or good BF quality, will lead to a higher juvenile survival rate. We believe that CB is therefore an adaptive behaviour to the lack of mates/breeding territory originated from the mass forest destruction and disturbance. Such results confirms the critical importance of habitat quality in the post-fledging survival and, for the first time, demonstrates how flock size influences the living probability of the juveniles and therefore how it impacts the (local) population dynamics of this species. In my opinion, future research should be focus in disentangle individual and habitat quality from each other and verify which relationship exist between them. Such study will allow us to understand which factor has a stronger influence in the post-fledging survival and therefore redirect our studies in that direction. In order to confirm the negative impact of human disturbance and forest fragmentation, it would be of major relevance to compare the reproductive strategies and reproductive success of populations living in intact forests and disturbed patches.

Ao longo dos últimos anos, a floresta tropical tem sido alvo de intenso estudo, especialmente devido à sua destruição em grande escala. Embora ainda haver muito ainda por explorar, já começamos a perceber quão negativo pode ser o impacto de nossas ações neste ecossistema. Por conseguinte, certas comunidades têm vindo a desenvolver estratégias para superar este problema evitando diminuição das populações ou até mesmo extinções locais. Reprodução cooperativa (RC) foi recentemente apontou como uma dessas estratégias. RC é um sistema reprodutivo em que dois ou mais indivíduos criam uma ninhada. A maioria dos indivíduos extras são crias de anteriores ninhadas que atrasam a sua dispersão e reprodução independente o que lhes permite ajudar os pais a criar os seus irmãos na época de reprodução subsequente. Acredita-se que tal comportamento possa ser devido, por exemplo, à falta de companheiros ou territórios de reprodução (hipótese das restrições ecológicas), uma consequência da fragmentação e / ou perturbação do habitat. A partir deste ponto, RC é facilmente promovida se o sucesso reprodutivo do grupo é maior que o de casais indivíduos isolados. Assim sendo, nesta tese explorei a sobrevivência das crias no período após saída do ninho de uma espécie de passeriforme com RC. Nomeadamente o impacto da qualidade do individuo/habitat na sua probabilidade de sobrevivência durante o período de dependência das crias. A espécie em causa é o Cabanis’s greenbul (Phyllastrephus cabanisi) (PC), um passeriforme acastanhado de médio porte, classificada dentro da família Pycnonotidae. Pode ser encontrada na África Central em países como Angola, República Democrática do Congo, Moçambique e Quénia, habitando vários tipos de florestas primárias e secundárias, até 2700m de altitude. Estudos anteriores concluíram que PC é um reprodutor cooperativo facultativo. Este estudo teve lugar em Taita Hills (TH) nas “East Arc Mountain” (EAM), uma cadeia de montanhas que vão de sudeste Quênia ao sul da Tanzânia. TH compreende uma área de 430 ha e devido à intensa desflorestação, 98% da floresta desapareceu nos últimos 200 anos. Hoje em dia a sua floresta está dividida em fragmentos sendo o nosso estudo baseado em 5 desses fragmentos. A sobrevivência das crias foi obtida por rádio-telemetria através das fêmeas reprodutoras (FR). Ptilocronologia é o estudo de barras crescimento das penas e tem sido utilizado para estudar o estado nutricional de uma ave. Esta técnica considera que a taxa de crescimento da pena é positivamente proporcional à capacidade individual de ingestão de alimentos e da disponibilidade alimentar. Esta técnica é utilizada para inferir, portanto, para a qualidade individual / habitat. A sobrevivência foi menor durante os primeiros 5 dias após saída do ninho, cerca de 53,3%. Durante os 15 dias seguintes, o risco de morte diminuiu para 14,3%. Isto representa um total de sobrevivência de apenas 33% no final dos 50 dias. Os nossos resultados mostraram ainda uma relação significativamente positiva entre o tamanho do grupo reprodutivo e a sobrevivência das crias, bem como entre os valores ptilocronologia e a probabilidade de sobrevivência das crias. Na prática, isto significa que quanto maior o grupo reprodutivo, maior a sobrevivência das crias e que quanto melhor for a qualidade do habitat ou de fêmea reprodutora, maior será a taxa de sobrevivência. Isto leva-nos a crer que a RC é um comportamento adaptativo no sentido de compensar pela falta de companheiros/território reprodutivo originado pela destruição da floresta e perturbação. Tais resultados confirmam a importância da qualidade do habitat na sobrevivência das crias, e ainda, pela primeira vez demonstra como o tamanho do grupo reprodutivo influencia a probabilidade de sobrevivência dos juvenis e consequentemente a dinâmica populacional desta espécie. Na minha opinião, futuros estudos devem tentar separar a qualidade do habitat e a qualidade do individuo bem como verificar que relação existe entre eles. Isto vai-nos ajudar a entender melhor que fator tem mais impacto na sobrevivência das crias e, portanto, redirecionar os nossos estudos nessa direção. A fim de confirmar o impacto negativo da perturbação humana e fragmentação da floresta, seria de grande relevância comparar as estratégias reprodutivas e o sucesso reprodutivo das populações que vivem nas florestas intactas VS floresta perturbada.