Invasive parasites, habitat change and heavy rainfall reduces breeding success in Darwin’s finches

Abstract

Invasive eingeschleppte Krankheitserreger und Parasiten stellen weltweit eine immer größer werdende Bedrohung der Biodiversität dar. Sie können massiv zur Ausrottung von gefährdeten endemischen Arten beitragen. Die invasive parasitische Fliege Philornis downsi und andere eingeschleppte Prädatoren bedrohen die endemische Vogelwelt der Galapagos Inseln. In dieser Studie untersuchten wir den Einfluss dieser eingeschleppten Arten auf den Bruterfolg zweier Darwin Finken, dem Laubsängerfink (Certhidea olivacea) und dem Kleinen Baumfink (Camarhynchus parvulus). Die Population des Laubsängerfinken auf der Insel Santa Cruz ist in den letzten 15 Jahren um mehr als die Hälfte geschrumpft, wohingegen die Population des Kleinen Baumfinken mehr oder weniger stabil blieb. Ziel der Studie war es, zu untersuchen, ob der Laubsängerfink im Verglich zum Kleinen Baumfink während des Brutgeschäfts besonders sensibel auf verschiedene potentielle Stressfaktoren reagiert. Des Weiteren wollten wir feststellen, ob der niedrige Bruterfolg bedingt durch Parasiten und Prädatoren zum rapiden Rückgang dieser Art beiträgt. Der eingeschleppte Parasit Philornis downsi hatte einen negativen Einfluss auf den Bruterfolg beider untersuchten Vogelarten. Der Prädationsdruck war relativ gering. Unsere Daten weisen ebenfalls darauf hin, dass extreme Wetterbedingungen, wie Starkregenereignisse, und der Einsatz von Herbiziden zur Bekämpfung von invasiven Pflanzenarten sich zusätzlich negativ auf den Bruterfolg beider Darwin Finken auswirkten. Wir vermuten, dass beide Faktoren die Nahrungsverfügbarkeit während der Jungenaufzucht negativ beeinflussen, was die Mortalität der bereits durch Parasiten geschwächten Küken erhöht. Die jährlichen Schwankungen von Starkregen während der Brutsaison würden auch das unterschiedliche Ausmaß von P. downsi auf das Wachstum und die Mortalität der Jungen in vorherigen Studien erklären. Unsere Daten stützen die Hypothese, dass der geringe Bruterfolg zum Populationsrückgang beim Laubsängerfink und Kleinen Baumfink beiträgt. Zähldaten für den Kleinen Baumfink zeigen auch bei dieser Art einen Abwärtstrend in den letzten Jahren, sowie eine Veränderung in der Altersstruktur mit einer Zunahme von älteren Vögeln, was für einen geringeren Reproduktionserfolg spricht.Invasive alien parasites and pathogens are a major and growing threat to biodiversity worldwide, which can significantly contribute to the extinction of vulnerable endemic species. On the Galápagos Islands, the invasive parasite Philornis downsi and other introduced predators pose a precarious threat to endemic bird species. Here, we investigated the influence of these invasive species on the breeding success of two endemic Darwin’s finches: the warbler finch (Certhidea olivacea) and the sympatric small tree finch (Camarhynchus parvulus). The warbler finch has experienced a dramatic decline in population size, dropping by over 50% in the last 15 years on Santa Cruz Island, while the small tree finch has remained stable over the last decade. To address this differing population development, we aimed to identify whether warbler finches, in comparison with small tree finches, are particularly vulnerable during the breeding cycle, and if so, to look which stages were most affected. Furthermore, we wanted to determine whether low breeding success caused by parasites and predators contributed to the rapid decline of this species. We found that the introduced parasite Philornis downsi had a high negative influence on breeding success in both the arboreal finches. Our data does, however, suggest that extreme climatic conditions, such as heavy rain and control of invasive plant species with herbicides, may have an important additive negative impact on both species. We assume that these factors influence food supply during chick rearing, which in turn results in mortality in chicks that are already weakened by parasitism. The yearly variation in heavy rainfall during the breeding season may also explain the different magnitudes of Philornis effect on chick growth and mortality found in previous studies. Our data support the hypothesis that low breeding success leads to population decline in the warbler finch as well as in the small tree finch. For the latter species, counting data show a less stable population over the last few years, as well as an apparent change in age structure, with a higher prevalence of older birds suggesting low reproduction