Seasonal Patterns in Hydrogen Isotopes of Claws from Breeding Wood-Warblers (Parulidae): Utility for Estimating Migratory Origins
Variation saisonnière des isotopes d’hydrogène de griffes de parulines (Parulidae) reproductrices : utilité pour évaluer les origines migratoires

Kevin C Fraser, Department of Biology, Queen's University; Department of Biology, University of New Brunswick
T. Kurt Kyser, Dept of Geological Sciences and Engineering, Queen's University
Raleigh J. Robertson, Department of Biology, Queen's University
Laurene M. Ratcliffe, Department of Biology, Queen's University

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-00218-030102

Full Text: HTML   
Download Citation


Abstract

The global decline in many species of migratory birds has focused attention on the extent of migratory connectivity between breeding and wintering populations. Stable-hydrogen isotope (δD) analysis of feathers is a useful technique for measuring connectivity, but is constrained by features of molt location and timing. Claws are metabolically inert, keratinous tissues that grow continuously and can be sampled at any point in the annual cycle, thus providing potentially useful clues about an individual’s previous movements. However, variation in the rate at which claws incorporate local δD values is not well described. We measured δD values in claws of two species of Neotropical-Nearctic migrant wood-warblers (Golden-winged Warbler and Cerulean Warbler) breeding in eastern Ontario, Canada to investigate the rate of δD change through the breeding season and the utility of claw δD values for estimating migratory origins. δD values of claw tips from 66 different individuals, each sampled once during the breeding season, showed an average change of -0.3‰ to -0.4‰ per day in the direction of the expected local Ontario value. There were no significant sex or species differences in the rate of change. These results suggest δD values of claw tips in Parulids may reflect those of the non-breeding area for 3–7 weeks after arrival on the breeding grounds, and are useful estimators of non-breeding migratory origin. Our results also suggest that these species may leave the breeding ground before claw tips fully incorporate a local δD signature, as claws sampled at the end of the breeding season did not match locally grown feather and claw δD values. This is the first study to examine the seasonal rate of the change in δD values of claws in long-distance, insectivorous, migratory birds.

Résumé

Le déclin généralisé de plusieurs espèces d’oiseaux migrateurs a attiré l’attention sur l’ampleur de la connectivité migratoire entre les populations reproductrices et hivernantes. L’analyse des isotopes stables d’hydrogène (δD) de plumes est une technique utile pour mesurer la connectivité, mais elle est régie par les caractéristiques de la mue (localisation et moment). Les griffes sont des tissus kératineux inertes sur le plan métabolique; elles croissent continuellement et peuvent être prélevées n’importe quand durant l’année, fournissant ainsi des indices potentiellement intéressants sur les déplacements antérieurs d’un individu. Toutefois, les variations dans le taux d’intégration des valeurs locales de δD dans les griffes ne sont pas bien documentées. Nous avons mesuré la valeur de δD de griffes de deux espèces de parulines migratrices néotropicales-néarctiques (Paruline à ailes dorées et Paruline azurée) se reproduisant dans l’Est de l’Ontario, Canada, afin d’étudier la variation de cette valeur au cours de la saison de reproduction et de connaitre son utilité pour évaluer l’origine migratoire. La valeur de δD de l’extrémité de griffes de 66 individus, chacun échantillonné une fois pendant la saison de reproduction, a montré une variation moyenne de -0.3‰ à -0.4‰ par jour, en accord avec à la valeur locale attendue pour l’Ontario. Il n’y a pas eu de différences significatives dans la variation de la valeur de δD selon le sexe ou l’espèce. Ces résultats indiquent que les valeurs de δD de l’extrémité de griffes de parulines sur les aires de reproduction peuvent refléter les valeurs acquises en dehors de la période de reproduction, et ce, jusqu’à trois à sept semaines suivant l’arrivée sur les aires de reproduction. Ces valeurs de δD représentent donc un estimateur utile de leur origine migratoire avant la reproduction. Nos résultats laissent aussi croire que ces espèces quittent peut-être les aires de reproduction avant que l’extrémité des griffes n’incorpore pleinement une signature locale de δD, puisque la valeur de δD des griffes échantillonnées à la fin de la saison de reproduction ne correspondait pas à la valeur de δD des plumes et des griffes qui avaient poussé localement. Cette étude est la première à examiner la variation saisonnière de la valeur de δD des griffes d’oiseaux migrateurs de longue distance qui sont insectivores.

Key words

Avian claw; conservation; migratory connectivity; Neotropical–Nearctic migrants; stable-hydrogen isotopes

Copyright © 2008 by the author(s). Published here under license by The Resilience Alliance. This article is under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. You may share and adapt the work provided the original author and source are credited, you indicate whether any changes were made, and you include a link to the license.

Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568