Hematological health state indices of greenfinches: sources of individual variation and responses to immune system manipulation

Date

2012-07-09

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Immuunökoloogia eesmärgiks on välja selgitada mehhanismid, mis seovad immuunsüsteemi teiste elutähtsate funktsioonidega ja seletada selle kaudu looduses esinevat varieeruvust vastuvõtlikkuses haigustele. Kuigi valdavalt nõustutakse, et immuunvastus on organismile kulukas, pole veel kaugeltki selge, milles immuunvastuse hind väljendub ja millised mehhanismid immuunvastuse hinna teiste tunnustega seovad. Minu doktoritöö eesmärkideks oli (1) kontrollida mõne laialt kasutusel oleva meetodi sobivust ning rakendamisvõimalusi immuunökoloogilistes uuringutes ning (2) leida vastuseid teadusharus viimasel ajal kerkinud võtmeküsimustele. Töö esimeses pooles uurisin lindude immuunökoloogias immuunsüsteemi töö hindamiseks laialt kasutusel oleva meetodi (PHA süstimine) pikajalisi mõjusid, erinevate oksüdatiivse staatuse parameetrite ajalist varieeruvust ning omavahelisi korrelatsioone ning vangistuses elavate rohevintide sobivust immuunökoloogiliste uuringute jaoks. Töö teises osas uurisin karotenoidide rolli immuunvastuse reguleerimises, immuunvastuse oksüdatiivset hinda ning karotenoidsetes ja melaniinsetes sulestikuornamentides sisalduvat informatsiooni. Oma töös kasutasin mudelorganismina loodusest püütud rohevinte. Leidsin, et karotenoididel võib tõepoolest olla roll immuunvastuse ja selle hinna kujunemisel, kuid selle rolli uurimise muudavad keerukaks mitmed organismisisesed tegurid. Samuti näitasin, et oksüdatiivsed kahjustused moodustavad tõepoolest osa immuunvastuse hinnast. Linnu võimet tulla toime oksüdatiivse stressiga peegeldavad tema mustad sulestikulaigud, kuid mitte karotenoidsed ornamendid. Oma töö tulemusena veendusin, et rohevinte võib pidada heaks immuunökoloogia mudelorganismiks ning nende abil võib leida vastuseid mitmetele immuunökoloogia võtmeküsimustele. Rohevindid taluvad hästi vangistust ning nende sulestikuornamendid võimaldavad uurida signaaltunnuste ausust tagavaid mehhanisme. Rohevintidel esinev krooniline koktsiidinakkus on kergesti jälgitav ja manipuleeritav, mis võimaldab uurida immuunvastuse hinna probleeme ning immuunsüsteemi seoseid teiste elutähtsate funktsioonidega. On selge, et koos immuunökoloogia võtmeküsimustele vastuste otsimisega peab paralleelselt toimuma ka meedodite väljatöötamine, testimine ja uurimine. Vaid nii on võimalik ühendada üksteisest pealtnäha kaugel asuvad distsipliinid – immunoloogia ja ökoloogia – ning nende teadusharude integreerimise abil leida vastuseid küsimustele, mida kumbki haru eraldi lahendada ei suudaks.
The primary goal of immunoecology is to find out the factors, both extrinsic and intrinsic, leading to changes in immune system function, and understand how these changes affect disease susceptibility. Although it has now been accepted that immune responses are costly, the question about the currencies used for paying this cost has remained poorly understood. The main aims of my thesis were (1) to assess the suitability and utility of several widely used methods in ecological research of immunity and oxidative balance systems, and (2) to study some of the most intriguing questions in avian immunoecology. In the first part, I tested the long-term impact of a classic immunoecological technique (PHA skin test), correlations between several indexes of oxidative status and their repeatability in time, and the suitability of wild-caught captive greenfinches for ecophysiological research. In the second part, I studied the association between carotenoids and immune function, oxidative costs of mounting an immune response, and the information content of plumage coloration. Captive greenfinches were used as model organisms. I found that carotenoids may play a role in immune response and in the cost of immune activation, but studying this role is complicated because of several confounding intrinsic factors. I also showed that oxidative damage is a part of the costs of an immune response. According to my results, the bird’s ability to control oxidative stress is signaled with its black plumage ornaments, but not in carotenoid-based ornaments. In conclusion, studying captive greenfinches seems to be a promising approach for answering many intriguing questions in immunoecology. Their good captivity tolerance allows studying a wild species in controlled laboratory conditions. Their plumage ornaments allow studying honesty of signal traits. Their common infection with coccidians is easy to follow and manipulate, making them good models for studying the costs of immune activation and the associations between immune system and other traits. At the same time, although some model systems and methods might seem to be widely accepted and technically completed, work with old and new methods must always continue in order to find possible flaws, better interpretation possibilities and new solutions. Continuous methodological work will eventually help to bind together immunology and ecology, and this synthesis will enable scientists to find solutions to many questions that both disciplines separately would fail to answer.

Description

Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.

Keywords

rohevint, oksüdatiivne stress, immuunvastus, sulestik, värvus, greenfinch, oxidative stress, immune response, plumage, colours

Citation