A comparison of egg yolk lipid constituents between parasitic Common Cuckoos and their hosts

Abstract

Common Cuckoos (Cuculus canorus) are obligate brood parasites that lay their eggs in nests of other species and use these hosts to raise their parasitic offspring. Two key adaptations that increase their reproductive success are (1) the capacity for cuckoos to lay large numbers of eggs and thereby parasitize many nests per year, and (2) the ability of cuckoo eggs to hatch before those of hosts, enabling cuckoo nestlings to evict host eggs and eliminate competition for food. Producing more eggs is generally associated with reduced investment of nutrients and energy reserves per egg, which in turn is associated with shorter incubation periods both within and between species. We hypothesized that Common Cuckoos deposit reduced energy reserves into their eggs than do their hosts to facilitate both (1) and (2). To test these hypotheses, we compared the concentration of yolk lipids (per wet yolk mass) between eggs of 3 cuckoo gentes and their respective host species: Great Reed Warblers (Acrocephalus arundinaceus), Common Redstarts (Phoenicurus phoenicurus), and Reed Warblers (A. scirpaceus). Yolk lipids provide the bulk of energy required for embryonic development and can also serve structural and cell-signalling functions. As a general pattern, cuckoo eggs contained a lower concentration of energy-reserve lipids than eggs of their respective hosts, but not structural or cell-signalling lipids. When controlling for their heavier eggs and yolks, Common Cuckoo eggs had an estimated lower amount of energy reserve lipids for their size than host eggs. Our findings suggest a potential role of yolk lipid composition in facilitating (1) and (2) and advocate the need for further research in this area. We also highlight the potential problems of using either concentration or total yolk mass alone to compare maternal investment across taxa in comparative studies. = Cuculus canorus es un cuco parásito de cría obligado que pone sus huevos en los nidos de otras especies y usa a estos hospederos para criar su descendencia parásita. Dos adaptaciones clave que incrementan su éxito reproductivo son: (1) la capacidad de los cucos de poner grandes números de huevos y así parasitar muchos nidos al año; y (2) la habilidad de los huevos de cuco para eclosionar antes que los de sus hospederos, lo que permite que los polluelos de cuco desalojen los huevos del hospedero y eliminen la competencia por alimento. La producción de más huevos generalmente se asocia con periodos de incubación más cortos dentro y entre especies. Formulamos la hipótesis de que los cucos depositan menos reservas energéticas en sus huevos de lo que depositan sus hospederos para facilitar las adaptaciones (1) y (2). Para poner a prueba esta hipótesis, comparamos la concentración de los lípidos de la yema (por masa de yema líquida) entre huevos de tres grupos especializados de cucos y sus respectivas especies hospederas: Acrocephalus arundinaceus, Phoenicurus phoenicurus y A. scirpaceus. Los lípidos de la yema proveen la mayoría de la energía requerida para el desarrollo embriónico y también puede tener funciones estructurales y de señalización celular. Como patrón general, los huevos de cuco contienen menor concentración de lípidos para reserva de energía que los huevos de sus respectivos hospederos, pero no de lípidos estructurales o de señalización celular. Al controlar por sus huevos y yemas más pesados, los cucos tuvieron un estimado de menor concentración de lípidos energéticos para su tamaño que el de los huevos de los hospederos. Nuestros resultados sugieren un rol potencial de la composición de lípidos en la yema para facilitar las adaptaciones (1) y (2) y resaltan la necesidad de más estudios en esta área. También destacamos los problemas potenciales de usar la concentración o la masa total de yema por sí solos para comparar la inversión materna entre taxones en estudios comparativos.