The parasite Syngamus trachea in a metapopulation of house sparrows

Abstract

Understanding the effects of parasites on population dynamics of hosts is an important, and often neglected, part of population ecology. In this thesis I first investigate the spatio-temporal distribution of the parasite Syngamus trachea in a metapopulation of house sparrows on the coast of Helgeland in northern Norway. I also investigate probable causes for the variation in parasite distribution in time and space. Secondly, I investigate the relationship between infection by S. tracheaand host survival and reproduction.

The prevalence of S. trachea was found to vary substantially in time and space in the metapopulation. There was also considerable variation in prevalence between demographic groups in the populations. The prevalence was found to decrease with increasing sub-population host density and increase with temperature within seasons. The variation in prevalence between years was also found to correlate with fluctuations in the winter index of the North Atlantic Oscillation. These analyses show that the parasite distribution in fragmented host populations may become complex even if the prevalence may be influenced by large scale effects, such as climate.

In the second set of analyses I first used recently developed multistate capture-recapture models to estimate survival probabilities of both non-infected and infected birds. In addition, symptom status was used as a proxy for severe infection based on the relationship between fecal egg count and symptoms. These analyses revealed that severely infected adult house sparrows had a lower survival probability compared to non-symptomatic individuals. The results also indicated that severely infected individuals had a lower reencounter probability compared to other individuals. Subsequent analyses revealed that there were negative relationships between reproductive success of female house sparrows and their fecal egg count. Specifically, the analyses found an increase in fledging failure and a lower lifetime reproductive success of female house sparrows with a high fecal egg count. Taken together, these results may indicate that S. trachea may influence individual fitness of wild bird hosts.

This thesis contributes to understanding the role of parasites in host population dynamics in the wild and how the parasite-host relationship may vary in time, space and be influenced by climatic conditions. Further investigations into these mechanisms are needed if we are to understand what determines fluctuations of populations in their natural habitat and predict their future growth.

Parasitter i en bestand av gråspurv

Parasitter har ofte blitt oversett av bestandsforskere som vil forklare svingninger i bestander. Vitenskapelige studier i senere tid har vist at sykdommer og parasitter kan ha store innvirkninger på naturlige bestander.

Målet med forskningsprosjektet var å se om infeksjon av en parasittart (Syngamus trachea) kunne ha sammenheng med overlevelse og reproduksjon av gråspurv på øyer ved Helgeland (Nordland). Vi ville også se hvordan andelen av infiserte gråspurver varierte i tid og rom, for deretter å se hva som kunne forklare endringen i andelen infiserte spurv. Parasitten er en nematode som sitter i pusterøret og suger blod fra fuglen. Parasitten legger deretter egg i pusterøret som spurven hoster opp og svelger. Eggene går deretter ut i avføringen som vi tar prøver av og kan dermed si hvem som er infisert eller ikke.

Vi fant ut at det var store forskjeller mellom øyer i andel spurv som var infisert. Vi fant også ut at de som er tungt infisert har større sannsynlighet for å dø og produserer også færre avkom. Vi så også at andelen infiserte spurv økte etter en mild og våt vinter, som hadde sammenheng med globale værfenomen.

Konklusjonen fra prosjektet er at parasitten kan potensielt ha innvirkning på bestandene gjennom negative effekter på individers overlevelse og reproduksjon. Hvis klimaet ender seg slik at vi får mildere vintre, kan også forekomsten og effekten av parasitten øke i fremtiden. Ved å bruke vårt system som en modell for andre bestander, håper vi å si noe om den generelle effekten av parasitter på bestander og konsekvensen av global oppvarming på disse systemene.