Tricking Parents: A Review of Mechanisms and Signals of Host Manipulation by Brood-Parasitic Young

Obligate avian brood parasites depend entirely on heterospecific hosts for rearing their offspring. From hatching until independence, the young parasites must deal with the challenge of obtaining sufficient parental care from foster parents that are attuned to provisioning their own offspring. Parent-offspring communication is mediated by complex begging displays in which nestlings and fledglings exhibit visual (e.g., gaping and postures) and vocal (e.g., begging calls) traits that serve as signals to parents to adjust and allocate parental effort. Parasites can manipulate host parental behavior by exploiting these stable parent-offspring communication systems in their favor. During the past 30 years, the study of host exploitation by parasitic chicks has yielded important insights into the function and evolution of manipulative signals in brood parasites. However, despite these major advances, there are still important gaps in our knowledge about how parasitic nestling and fledglings tune into the host’s communication channels and the adaptive value of the visual and acoustic signals they exhibit. Here we review the literature pertaining to host manipulation by parasitic young, focusing on four non-mutually exclusive mechanisms (i.e., host chick mimicry, begging exaggeration, host-attuned begging calls, and sensory exploitation) and the function and evolution of the signals involved, with the aim to summarize and discuss putative adaptations for stimulating parental feeding and escaping host discrimination. Finally, we bring some concluding remarks and suggest directions for future research on the ways in which brood parasites adapt to the communication systems of other birds to exploit the necessary parental care.Fil: Rojas Ripari, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Effects of two brood parasites on the parental behavior of a cooperatively breeding host, the Baywing (Agelaioides badius)

Las crías de las especies parásitas son capaces de manipular el comportamiento de sus hospedadores a través de sus despliegues de pedido de alimento, mimetizando alguna señal del despliegue (acústica o visual) o exagerando una señal no específica. Mediante experimentos de campo y de laboratorio, se estudió el efecto de dos especies parásitas de cría, el Tordo Pico Corto (TPC), Molothrus rufoaxillaris, y el Tordo Renegrido (TR), M. bonariensis, sobre el comportamiento de cuidado parental de los adultos, la dinámica del grupo social y la competencia entre las crías, en un hospedador compartido que presenta cría cooperativa, el Músico (Agelaioides badius). Además, se estudió el sistema de apareamiento del Músico, las relaciones de parentesco de los ayudantes del nido y la pareja reproductiva y el comportamiento de remoción de las larvas de moscas del género Philornis sp., causantes de miasis en pichones. El sistema de apareamiento del Músico se analizó a nivel genético con 7 loci microsatélites. Se observó que el 34% de los nidos tuvo al menos un pichón producto de paternidad por fuera de la pareja (PPP), resultando en un 10% de los pichones con evidencia de PPP. El 50% de los ayudantes estuvo emparentado con la pareja reproductiva y los pichones del nido. Para evaluar el efecto del parasitismo sobre el comportamiento parental del Músico se midió la frecuencia de entrega de alimento al nido controlando el tamaño y composición de las nidadas. Los resultados mostraron que la frecuencia de entrega de alimento fue similar entre nidadas parasitadas con TPC, TR y nidadas no parasitadas. Para complementar estos análisis, se evaluó experimentalmente el efecto de las vocalizaciones de pichones de TPC y TR sobre la frecuencia de entrega de alimento del hospedador. Los resultados mostraron que la frecuencia de entrega de alimento fue mayor en respuesta a llamados de pichones de Músico y TPC que del grupo control (sin llamados), similares entre llamados de Músico y de TPC y similares entre el control y TR. La competencia entre los pichones de la nidada se evaluó en las nidadas controladas. Los pichones de ambas especies parásitas recibieron una mayor proporción del alimento entregado al nido que la esperada por azar y que del pichón de Músico de mayor tamaño de su misma nidada. El TR, pero no el TPC, mostró una mayor habilidad competitiva que el Músico de mayor tamaño de las nidadas no parasitadas. Con respecto al parasitismo de Philornis sp., la prevalencia en los nidos de Músico fue del 57%. La intensidad de parasitismo fue de 5,6 ± 3,6 y de 7,3 ± 5,1 larvas por pichón de Músico y TPC, respectivamente. Se obtuvieron las primeras evidencias directas de remoción de larvas de Philornis por parte del Músico, mostrando que este comportamiento es dirigido indistintamente hacia pichones propios y parásitos. Los resultados muestran que ambos parásitos de cría logran manipular el comportamiento parental del hospedador en la etapa de pichones aunque a través de diferentes mecanismos

La muda preformativa en los parásitos de cría Tordo Pico Corto (Molothrus rufoaxillaris) y Tordo Renegrido (M. bonariensis)

Molt and plumage cycles are poorly known in Neotropical birds in general and in South American brood parasitic cowbirds in particular. The Screaming Cowbird (Molothrus rufoaxillaris) is one of the more specialized brood parasites that use almost exclusively the Baywing (Agelaioides badius), while the Shiny Cowbird (M. bonariensis) is an extreme generalist brood parasite that uses more than 250 known hosts. Fledglings of Screaming Cowbird are mimetic in plumage coloration to fledglings of Baywings, while Shiny Cowbird fledglings have female-like plumage. We measured and analyzed plumage changes of Screaming and Shiny Cowbirds since the time of fledging (i.e. 12-14 days of age) until young completed the preformative molt. There were not sexual differences in molting pattern for both species. Screaming Cowbirds started to molt before Shiny Cowbirds (37 vs. 61 days of age). They first molted under-wing coverts, followed by chest, the rest of the body, and finally tail and external coverts. Shiny cowbird molt started at the crown, breast and back, followed by throat, under-wing coverts, and finally upper-wing covers and tail. In both species flight feathers began molting after body feathers and the pattern of molt was similar, starting with the primaries. For both species the preformative molt was completed at the same age (167-181 days). The beginning of the preformative molt in Screaming Cowbirds coincides with the age at which young become independent of their foster parents and join conspecific flocks. This shorter latency to start molting in Screaming Cowbirds could be related to the acceptance of juveniles in conspecifics flocks.La muda de las aves neotropicales en general y la de los parásitos de cría de Sudamérica en particular es poco conocida. El Tordo Pico Corto es uno de los parásitos de cría más especializado en el uso de hospedadores utilizando casi exclusivamente al Músico (Agelaioides badius) mientras que el Tordo Renegrido es un parásito de cría generalista extremo que utiliza más de 250 hospedadores. Los juveniles del Tordo Pico Corto tienen un plumaje de coloración mimética al del Músico, mientras que los de Tordo Renegrido tienen un plumaje similar a las hembras de su especie. Medimos y analizamos la muda del Tordo Pico Corto y del Tordo Renegrido desde que los pichones salieron del nido (12-14 días de edad) hasta que los juveniles completaron la muda preformativa. No encontramos diferencias sexuales en el patrón de muda de ambas especies. En el Tordo Pico Corto la muda preformativa comenzó antes que en el Tordo Renegrido (37 vs. 61 días de edad) y se inició por las cobertoras internas, siguió por el pecho y resto del cuerpo y finalizó por la cola y cobertoras externas. A su vez, la muda del Tordo Renegrido comenzó por la corona, pecho y dorso, siguió por la garganta y cobertoras externas y finalizó por la cola y cobertoras internas. En ambas especies, la muda de las plumas de vuelo comenzó luego del inicio de la muda de las plumas del cuerpo y comenzó con la muda de las primarias. La edad a la que los juveniles adquirieron el plumaje formativo fue similar en ambas especies (167-181 días). Nuestros resultados muestran que el comienzo de la muda preformativa en el Tordo Pico Corto coincide con la edad en la que los juveniles se independizan de los padres adoptivos y se unen a bandadas de conespecíficos. Esta corta latencia en el inicio de la muda podría favorecer la aceptación de los juveniles del tordo pico corto en bandadas de conespecíficos.Fil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución. Laboratorio de Ecología y Comportamiento Animal; ArgentinaFil: Facchinetti, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución. Laboratorio de Ecología y Comportamiento Animal; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución. Laboratorio de Ecología y Comportamiento Animal; Argentin

Experimental evidence for an antipredatory function of egg rejection behaviour in a common host of the brood-parasitic shiny cowbird

Abstract: The rejection of foreign eggs is the most effective adaptation against brood parasitism in birds. Many hosts, however, show suboptimal responses towards parasitic eggs, which could reflect a compromise between the benefits and costs of egg rejection. Some large-sized hosts of the shiny cowbird (Molothrus bonariensis) accept any spotted parasite egg but reject a rarer pure white egg morph that occurs only in some parts of the parasite’s distribution. This behaviour is intriguing because it is not an effective defence against parasitism and recent evidences suggest that large-sized hosts could benefit from accepting cowbird eggs as this may dilute the risk of host egg losses at multiply parasitized nests. We studied whether rejection of pure white cowbird eggs can be driven by the increased predation risk of host nests parasitized with this conspicuous egg morph. We conducted a nest predation experiment using artificial clutches placed in natural, inactive nests of a large-sized host, the chalk-browed mockingbird (Mimus saturninus). Clutches consisted of two eggs resembling either one host plus one pure white cowbird egg, one host plus one spotted cowbird egg or two host eggs. Clutches with pure white eggs were more likely to be predated than those having either two host eggs or one host and one spotted cowbird egg, supporting an antipredatory function of egg rejection behaviour in mockingbirds. These results suggest that nest predation could operate as part of larger fitness trade-offs shaping host responses towards foreign eggs. Considering the role of nest predation in the studies of host rejection decisions would help to better understand the evolution and expression of antiparasite defences, especially when the hosts seem to behave suboptimally against costly brood parasitism. Significance statement: One major goal in avian brood parasitism research is to explain the evolution of host defences against parasite eggs and young. Some large-sized hosts of the shiny cowbird (Molothrus bonariensis) show an intriguing behaviour: they accept spotted cowbird eggs but reject a rare pure white egg morph that occurs only in some parts of the parasite’s distribution. Such behaviour provides little protection against parasitism, but it may serve as an antipredatory defence if conspicuous pure white eggs facilitate the detection of host nests to potential predators. Our study supports this idea by showing that pure white eggs increase the risk of nest predation compared to spotted host and cowbird eggs in a common large-sized host, the chalk-browed mockingbird (Mimus saturninus). These findings highlight the importance of considering the role of nest predation in the expression of hosts’ strategies against parasitism.Fil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Genetic patterns of repeat and multiple parasitism by screaming cowbirds, a specialist brood parasite

Avian brood parasites lay their eggs in the nests of other species, leaving the hosts to care for the parasitic offspring. The bookkeeping hypothesis predicts that, in order to reduce competition between parasitic nestlings, female parasites should keep a mental inventory of host nests that they have already parasitized and avoid laying multiple eggs in the same host nest. However, selection against repeat parasitism should be weaker when host nests are limited, or when hosts are able to rear more than one parasitic nestling. Here we use microsatellite genotyping of parasitic eggs to test whether female screaming cowbirds, Molothrus rufoaxillaris, avoid repeatedly parasitizing nests of their primary host, the greyish baywing, Agelaioides badius, in Argentina. Parasitism rates were extremely high (96.5% of 57 host clutches were parasitized with an average of 5.7 cowbird eggs each), indicating that host nests are limited. Although eggs laid by the same female showed moderate spatiotemporal clustering, individual females rarely laid more than one egg in the same host clutch (2 of 57 clutches, 26 of which contained multiple genotyped cowbird eggs). Females were much more likely to lay subsequent eggs in different host nests than to return to the same host nest. We found no evidence for kin structure among female cowbirds parasitizing the same host nest, which were no more closely related than chance would predict. These results suggest that female screaming cowbirds frequently lay eggs in host nests that have already been parasitized by unrelated females. However, they typically lay just one egg per host clutch, even though greyish baywings are capable of rearing several nestlings. Since screaming cowbird laying is often poorly synchronized with that of their host, avoidance of repeat parasitism may be adaptive if it allows females to spread the risk of failure among multiple host nests.Fil: Ursino, Cynthia Alejandra. University of Princeton; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Strong, Meghan J.. University of Princeton; Estados UnidosFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Riehl, Christina. University of Princeton; Estados Unido

Kinship and genetic mating system of the Grayish Baywing (Agelaioides badius), a cooperatively breeding Neotropical blackbird

Kin selection theory predicts that extrapair mating should be rare in cooperatively breeding birds. However, most cooperative breeders are not genetically monogamous and the relationship between promiscuity and cooperative breeding remains unclear. This relationship is further complicated by a lack of data. The majority of cooperatively breeding birds live in the tropics, and their genetic mating systems are little known. Here we studied the genetic mating system of the Grayish Baywing (Agelaioides badius), a socially monogamous Neotropical blackbird in which most nesting pairs are assisted by helpers, previously assumed to be offspring of the breeding pair. Grayish Baywings are the primary host of the parasitic Screaming Cowbird (Molothrus rufoaxillaris), and previous studies have found a positive association between brood parasitism and helper recruitment in the last part of the nestling period. We used microsatellite markers to analyze the kinship of 192 individuals in 47 breeding groups, finding that 13% of 153 nestlings (in 38% of 47 nests) resulted from extrapair mating. We also documented 2 instances of conspecific brood parasitism and 1 instance of quasiparasitism (the nestling was sired by the social father, but was unrelated to the social mother). Of 8 helpers that were genotyped, 4 (all males) were offspring of the breeding pair and 4 (2 males, 2 females) were unrelated to both members of the breeding pair. None of the helpers produced offspring within the clutch. These results suggest that, although cooperative breeding is frequent, genetic relatedness between Grayish Baywing helpers and the offspring that they raise is highly variable. Future studies are needed to determine why unrelated helpers assist at Grayish Baywing nests, and to understand the role that brood parasitism may have played in the evolution of cooperative breeding in this species.Fil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: Riehl, Christina. University of Princeton; Estados Unido

A novel method of rejection of brood parasitic eggs reduces parasitism intensity in a cowbird host

The hosts of brood parasitic birds are under strong selection pressure to recognize and remove foreign eggs from their nests, but parasite eggs may be too large to be grasped whole and too strong to be readily pierced by the host’s bill. Such operating constraints on egg removal are proposed to force some hosts to accept parasite eggs, as the costs of deserting parasitized clutches can outweigh the cost of rearing parasites. By fitting microcameras inside nests, we reveal that the Neotropical baywing (Agelaioides badius), a host of the screaming cowbird (Molothrus rufoaxillaris) and shiny cowbird (Molothrus bonariensis), instead circumvents such constraints by kicking parasite eggs out of the nest. To our knowledge, this is the first report of a passerine bird using its feet to remove objects from the nest. Kick-ejection was an all-or-nothing response. Baywings kick-ejected parasite eggs laid before their own first egg and, if heavily parasitized, they ejected entire clutches and began again in the same nest. Few baywings were able to rid their nests of every parasite egg, but their novel ejection method allowed them to reduce the median parasitism intensity by 75 per cent (from four to one cowbird eggs per nest), providing an effective anti-parasite defence.Fil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Gloag, Ros. University of Oxford; Reino UnidoFil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Host provisioning behavior favors mimetic begging calls in a brood-parasitic cowbird

The vocalizations of some young brood-parasitic birds closely resemble those of their host's young. Such similarities might arise because hosts bestow the greatest parental care in response to their own species' call type. We used a playback experiment to assess the effectiveness of the nestling call structures of 2 brood parasites, the specialist screaming cowbird (Molothrus rufoaxillaris) and the generalist shiny cowbird (M. bonariensis), in stimulating parental provisioning in a shared host, the baywing (Agelaioides badius). Screaming cowbird begging calls closely resemble those of baywing young and thus should best exploit any bias for species-specific cues. Shiny cowbird calls, in contrast, are unlike baywings but can instead exploit nonspecific sensory biases for long call duration and syllable repetition. We found that playback of screaming cowbird's mimetic calls elicited increases in feeding rates equivalent to those of playback of the host's own young, whereas shiny cowbird calls failed to increase provisioning rates above those of no-broadcast control sessions. These results indicate that baywings discriminate between nestling call structures in favor of their own species calls when adjusting parental investment and support the view that selection for optimal host provisioning can favor vocal mimicry by parasitic offspring.Fil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Gloag, Ros. University of Sydney; AustraliaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Vocal trickery allows specialist screaming cowbird juveniles to escape host discrimination after leaving the nest

Agonistic interactions between obligate avian brood parasites and their hosts can lead to the coevolution at any stage of the nesting cycle, yet adaptations and counter-adaptations at the fledgling stage are poorly known. Young of the host-specialist screaming cowbird (Molothrus rufoaxillaris) closely resemble those of its greyish baywing (Agelaioides badius) host in appearance and begging calls. This overall similarity has shown to be adaptive to escape host discrimination after leaving the nest, but the role of acoustic signals in host deception remained unclear. We examined whether baywing parents are able to distinguish between begging calls of mimetic and non-mimetic fledglings and whether screaming cowbirds can trick host parents by vocally resembling host young. We conducted a field playback experiment using fledgling calls of screaming cowbird (mimetic), shiny cowbird (M. bonariensis; non-mimetic) and baywing (conspecific control) in the absence of any visual stimuli. Baywings were significantly less responsive to non-mimetic shiny cowbird calls than to the other call types and more responsive to screaming cowbird calls than to conspecific calls. The results support the idea that baywings cue in on species-specific acoustic signals for fledgling recognition and that vocal similarity to host young in screaming cowbirds plays a role in host deception. The observed host preference for screaming cowbird over conspecific calls further suggests that vocal mimicry in brood parasites could be reinforced by the expression of acoustic features that either act as a supernormal stimulus or exploit host’s pre-existing sensory biases. Significance statement: Brood-parasitic screaming cowbird juveniles closely resemble those of its primary host, the greyish baywing, in plumage appearance and vocalizations. Using a field playback experiment, we studied the ability of adult baywings to discriminate against foreign juveniles based on vocal cues, in the absence of any visual stimuli. Baywings responded differentially to own-species and non-mimetic calls, and even more, they were more attracted to screaming cowbird calls than to those of conspecific juveniles. The study supports the idea that baywings use acoustic signals to distinguish between their own and foreign fledglings, thus favouring the evolution of vocal mimicry in its specialist brood parasite. Moreover, the results suggest that screaming cowbird fledglings would be even more effective than host’s own young in attracting parental attention through their begging calls.Fil: Lama, Florencia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Coevolutionary arms race between a specialist brood parasite, the Screaming Cowbird, and its host, the Grayish Baywing

Interspecific brood parasites exploit the parental care of host species. This exploitation entails fitness costs for the hosts, which favor the evolution of antiparasitic defenses. Host defenses select for counter-defenses in the parasite, which in turn select for improved host defenses; this results in a coevolutionary arms race that may operate at each stage of the nesting cycle of the host. Most studied examples of the coevolutionary arms race in brood parasites are restricted to the egg stage, with relatively few studies showing coevolution between hosts and parasites at the nestling or fledgling stages; studies on the whole set of host defenses and potential parasite counter-defenses at each stage of the breeding cycle are still lacking. Systems in which parasites are host specialists are particularly well suited to an examination of the pairwise coevolutionary interactions before, during and after host egg-laying, and how these interactions have shaped host resistance or tolerance of parasitism. The Screaming Cowbird (Molothrus rufoaxillaris) is one of the most specialized brood parasites, and mainly parasitizes nests of a single host species, the Grayish Baywing (Agelaioides badius). Parasitism rates of Grayish Baywing nests are extremely high, with most nests parasitized several times. Several traits of this host-parasite system suggest ancient coevolutionary relationships encompassing the entire nesting cycle. In this paper we summarize the main results of a long-term study on the costs of Screaming Cowbird parasitism on the Grayish Baywing’s reproductive success and how these costs have favored reciprocal adaptations and counter-adaptations at each stage of the nesting cycle.Fil: de Marsico, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ursino, Cynthia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Scardamaglia, Romina Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Reboreda, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin