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Transgenerational effects of maternal immune challenge in tree swallows (Tachycineta bicolor)

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Abstract:

The fact that avian eggs contain antibody of maternal origin is well documented, but only recently has this phenomenon been considered in an ecological context. We used tree swallows (Tachycineta bicolor) to examine the possibility of transgenerational immunity and its effect on nestling growth and immune development. We measured cell-mediated immunity with a delayed-hypersensitivity assay and antibody-mediated immunity with a hemagglutination test with sheep red blood cells (SRBCs). We tested for differences in immunocompetence and growth between nestlings from females who had been exposed to a novel antigen prior to egg laying and nestlings from unexposed females. To determine whether the effect, if any, resulted from something transferred to the eggs prior to egg laying or from subsequent changes in parental behaviour, nestlings were exchanged so that at each nest half the nestlings were from females who had been injected with SRBCs and half were from females who had not been exposed to SRBCs. Finally, brood sizes were independently manipulated to either 4 or 6 nestlings. We failed to detect maternal antibodies in any nestlings, and whether a female was exposed to SRBCs or not had no effect on the growth or cell-mediated immunity of her brood. However, nestlings in smaller broods grew better than nestlings in larger broods, though we did not find the expected differences in cell-mediated immunity. Furthermore, within each nest, nestlings whose mothers had been exposed to SRBCs grew better than nestlings whose mothers had not been exposed. These results are contrary to the idea of a simple trade-off in the allocation of resources between parasite protection and reproduction; however, they support the idea that exposure of females to parasites prior to egg laying leads to better nestling growth, and are congruous with the possibility of mithridatic parental care.

La présence d'un anticorps d'origine maternelle dans les oeufs des oiseaux est un fait bien connu, mais ce n'est que récemment que ce phénomène a été examiné dans un contexte écologique. Nous avons utilisé des hirondelles bicolores (Tachycineta bicolor) pour vérifier l'existence possible d'une immunité transmise d'une génération à l'autre et ses effets éventuels sur la croissance des oisillons au nid et sur le développement de leur système immunitaire. Nous avons mesuré l'immunité d'origine cellulaire au cours d'un test d'hypersensibilité retardée et l'immunité assurée par les anticorps au moyen d'un test d'hémagglutination SRBCs (globules rouges de mouton standardisés). Nous avons cherché à établir s'il y a des différences dans l'immunocompétence et la croissance chez les oisillons issus de femelles exposées à un antigène nouveau avant la ponte et chez les oisillons de femelles non exposées. Pour déterminer si cet effet, s'il existe, résulte d'un transfert aux oeufs avant la ponte ou des changements subséquents dans le comportement parental, les oisillons ont été déplacés de telle sorte que, dans chaque nid, la moitié des oisillons étaient issus de femelles qui avaient reçu une injection de SRBC et la moitié, issus de femelles non exposées aux SRBCs. Enfin, les couvées ont été fixées indépendamment à 4 ou 6 oisillons. Nous n'avons détecté d'anticorps maternel chez aucun des oisillons et l'exposition d'une femelle à des SRBCs est sans effet sur la croissance ou l'immunité d'origine cellulaire de sa progéniture. Cependant, les oisillons des couvées moins nombreuses se développent mieux que les oisillons des couvées plus grandes, mais nous n'avons pas observé les différences prévues quant à l'immunité d'origine cellulaire. De plus, dans chaque nid, les oisillons issus de mères exposées aux SRBCs ont eu une croissance meilleure que celle des oisillons issus de mères non exposées. Ces résultats contredisent l'hypothèse d'un simple compromis dans l'allocation des ressources entre la protection contre les parasites et la reproduction, mais ils sont en accord avec l'hypothèse selon laquelle l'exposition aux parasites avant la ponte donne lieu à une meilleure croissance des oisillons et ne contredisent pas la possibilité de soins parentaux mithridatiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2002

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