Michael Stubbe

Genetic differentiation and hybridization between greater and lesser spotted eagles (Accipitriformes:Aquila clanga, A. pomarina)

Greater and lesser spotted eagles (Aquila clanga, A. pomarina) are two closely related forest eagles overlapping in breeding range in east-central Europe. In recent years a number of mixed pairs have been observed, some of which fledged hybrid young. Here we use mitochondrial (control region) DNA sequences and AFLP markers to estimate genetic differentiation and possible gene flow between these species. In a sample of 83 individuals (61 pomarina, 20 clanga, 2 F1-hybrids) we found 30 mitochondrial haplotypes which, in a phylogenetic network, formed two distinct clusters differing on average by 3.0% sequence divergence. The two species were significantly differentiated both at the mitochondrial and nuclear (AFLP) genetic level. However, five individuals with pomarina phenotype possessed clanga-type mtDNA, suggesting occasional gene flow. Surprisingly, AFLP markers indicated that these “mismatched” birds (originating from Germany, E Poland and Latvia) were genetically intermediate between the samples of individuals in which mtDNA haplotype and phenotype agreed. This indicates that mismatched birds were either F1 or recent back-cross hybrids. Mitochondrial introgression was asymmetrical (no pomarina haplotype found in clanga so far), which may be due to assortative mating by size. Gene flow of nuclear markers was estimated to be about ten times stronger than for mtDNA, indicating a sex-bias in hybrid fertility in accordance with Haldane’s rule. Hybridization between the two species may be more frequent and may occur much further west than hitherto assumed. This is supported by the recent discovery of a mixed pair producing at least one fledgling in NE Germany.

Conserving the world's finest grassland amidst ambitious national development.

Department of Zoology, School of Biology and Biotechnology, National University of Mongolia, University Avenue-1, Ulaanbaatar,Mongolia†Mongolia Program, Wildlife Conservation Society, Amar Street-3, “Internom” Bookstore Building, 3rd Floor, Ulaanbaatar, Mongolia‡Ochir-WWF Mongolia Program, Amar Street-4, P.O. Box 115, PO-20A, Ulaanbaatar, Mongolia§The Nature Conservancy Mongolia Program Office, Amar Street-4, 2nd floor, Ulaanbaatar, Mongolia¶Protected Areas Administration, Mongolia, Great Gobi B Strictly Protected Area, Khovd, Mongolia

Territory density of the Skylark (Alauda arvensis) in relation to field vegetation in central Germany@@@Abundanzen der Feldlerche (Alauda arvensis) und Vegetation in Ackerkulturen einer mitteldeutschen Agrarregion

The Skylark (Alauda arvensis) is one of the most common birds in German farmlands. Recently populations declined rapidly in some regions. This new situation demands further research on the ecology and behaviour of this species. In particular, the effects of vegetation structure and field types on the settlement of Skylarks are still not completely understood. This study addresses these issues with reference to large, conventional fields in the Magdeburger Börde in central Germany. Territory mapping was applied in 1995 as a birdcensus technique in 3 types of fallow land and in 6 crops (25 observations each). The territory density was significantly influenced by the vegetation coverage and height. Skylarks avoided crops with dense and tall vegetation. The preferred vegetation coverage was 35–60 % and the preferred vegetation height was 15–60 cm. Fallow lands were the preferred breeding habitats in the whole breeding season (6.5 to 10.5 territories per 10 ha). Winter cereals and Winter RapeBrassica napus were important for newly arrived Skylarks in early spring. In spring the territory density in winter cereals was higher than in rape (3.0±0.4vs. 1.5±0.0 territories per 10 ha). Spring cereals were used for broods in spring (4.0±0.0 territories per 10 ha) and further in summer (7.0±1.4 territories per 10 ha). SunflowersHelianthus annuus and sugar beetsBeta vulgaris were used as breeding habitats only in summer. We estimated a mean density of 2.5 to 2.6 territories per 10 ha for a 5560 ha large agricultural area. Die Feldlerche (Alauda arvensis) ist eine der häufigsten Arten in den Agrargebieten Deutschlands. In den letzten Jahren ist jedoch ein rapider Rückgang in einigen Regionen zu verzeichnen. Diese neue Situation fordert weitere Forschung zu Ökologie und Verhalten dieser Art. Besonders der Einfluss von Habitatstrukturen auf die Besiedlung der Akkerflächen durch die Feldlerche ist von Interesse. In dieser Studie wurde der Einfluss der Vegetationsparameter verschiedener Ackerkulturen auf die Abundanzen der Feldlerche auf großflächigen, konventionell bewirtschafteten Feldern ermittelt. Die 1995 untersuchte Agrarfläche liegt in der intensiv genutzten Magdeburger Börde in Sachsen-Anhalt, BRD. Mit Hilfe der Revierkartierung wurden die Abundanzen der Feldlerche in sechs verschiedenen Ackerkulturen sowie auf drei Brachetypen untersucht. Um die zeitliche Fluktuation auf den Ackerflächen feststellen zu können, wurde die Kartierung in sechs 15-tägigen Abschnitten zwischen Ankunft im März und Ende der Nachbruten im Juli durchgeführt (insgesamt 25 Kartierungen pro Ackerkultur). Varianzanalysen zeigten den signifikanten Einfluss der Vegetationshöhe und -deckung der Ackerkultur auf die Abundanzen der Feldlerche. Ackerkulturen mit dichter und hoher Vegetation wurden gemieden bzw. verlassen. Entsprechend den Regressionsgleichungen lag die optimale Deckung der Vegetation zwischen 35 und 60 % und ihre optimale Höhe zwischen 15 und 60 cm. Meist genutzte Bruthabitate waren über die ganze Saison mehrjährige Ackerbrachen, Luzernebrachen und extensiv beweidete Brachen (6.5 bis 10.5 Revierpaare pro 10 ha). Wintergetreide und Raps hatten nach dem Ankommen der Feldlerche im zeitigen Frühjahr und in der ersten Brutperiode Bedeutung. Wintergetreide zeigte höhere Brutdichten als Raps (3.0±0.4vs. 1.5±0.0 Revierpaare pro 10 ha). Flächen mit Sommergetreide wurden ebenfalls schon für die erste Brut genutzt (4.0±0.0 Revierpaare pro 10 ha), hauptsächlich jedoch für spätere Bruten (7.0±1.4 Revierpaare pro 10 ha). Sonnenblumenfelder und Rübenäcker waren Habitate für spätere Bruten. Die Gesamtabundanz in der 5560 ha großen Agrarfläche wurde auf 2.5 bis 2.6 Revierpaare pro 10 ha geschätzt.

Cryptic Diversity in Mongolian Vespertilionid Bats (Vespertilionidae, Chiroptera, Mammalia). Results of the Mongolian-German Biological Expeditions Since 1962, No. 299

In contrast to the Eastern Palaearctic region a high degree of cryptic diversity was discovered among temperate bats of the Western Palaearctic region in the last ten years. Climatic oscillations caused severe changes in the distribution of species throughout the Palaearctic region during the Pleistocene. Exploring multiple taxa can help to understand general evolutionary differentiation processes. In the present study genetic variation within and among 94 Mongolian vespertilionid bats of six genera (Hypsugo, Eptesicus, Vespertilio, Myotis, Plecotus, and Nyctalus) was screened by sequencing a 798 bp fragment of the mitochondrial ND1 gene and then subsequently compared with those of Western Palaearctic taxa. This allowed first insights in the differentiation among a wide range of bats across the Palaearctic region. A total of 16 distinct mitochondrial lineages were found in Mongolia. Thirteen lineages differed by at least five percent sequence divergence from Western Palaearctic species. Only three lineages (Eptesicus nilssonii, Vespertilio murinus, and Nyctalus noctula) showed lower divergence values. Our data demonstrate a substantial differentiation between most Western and Eastern Palaearctic vespertilionid bats. Estimations of divergence times showed that most divergence appeared prior to the Pleistocene, but current distributions of bats were most likely shaped by the usage of multiple refugia during glaciations.

Common Buzzard (Buteo buteo): A raptor with hyperpolymorphic plumage morphs, but low allozyme heterozygosity

The analysis of 25 allozyme loci in up to 469 Common Buzzards (B. b. buteo) from five locations in Germany revealed allelic polymorphism at twelve loci, but a prevalence of rare alleles resulted in a very low heterozygosity of Ho=0.0057. This rather low level of genetic variation characterizes a most abundant raptor species with highly polymorphic plumage pigmentation. The results of monitoring 571 buzzard breeding pairs from the Hakel forest (Sachsen-Anhalt) over 27 years indicate that neither the among-pair fertility variance, which slightly increased the genetically effective population size against the numerical size, nor the yearwise fluctuation of the breeder numbers, nor other population ecological characters were likely to erode the genetic variation of the numerically large buzzard population. One or repeated phyletic or historical bottle-necks are postulated to have diminished the allozyme variability, and at the same time to have created new genetic variance of the pigment-coding genes from non-additive components of genetic variance. Thus, the plumage colour diversity of the Common Buzzard could be a direct result of diminished single-locus genetic variation. Zwölf Alloyzm-Polymorphismen, aufgedeckt bei der enzym-elektrophoretischen Untersuchung von 25 erschlossenen Loci bei bis zu 469 Mäusebussarden (B. b. buteo) von fünf mitteleuropäischen Standorten, ergeben aufgrund des Vorherrschens seltener Allele eine niedrige biochemisch-genetische Heterozygotie von Ho=0.0057. Diese niedrige Mischerbigkeit betrifft einen häufigen Greifvogeln mit ausgeprägtem Farbphasen-Polymorphismus des Gefieders. Der Bruterfolg von 571 Bussardpaaren im Hakel (Sachsen-Anhalt), dokumentiert über 27 Jahre, erlaubt die Abschätzung einiger populationsgenetisch relevanter Kenngrößen der Bussardpopulation. Populationsökologische Einflüsse auf den genetischen Polymorphismus, soweit erfaßt, senken die genetisch effektive Populationsgröße der Art nicht hinreichend ab, um die niedrige Enzym-Heterozygotie erklären zu können. Historische Bestandesengpässe während der Radiation und Ausbreitung der artenreichen GattungButeo aus ihrem südamerikanischen Entstehungszentrum ins zoogeographisch terminal gelegene europäische Areal vonB. b. buteo, oder noch frühere Engpässe in der Phylogenie werden als hypothetische Ursache diskutiert. Die geringe Enzym-Heterozygotie und der auffällige Gefieder-Polymorphismus könnten in einem kausalen Zusammenhang stehen, sofern die Färbungsvariabilität auf nicht-additiver genetischer Varianz beruht. Diese kann bei Absenkung der Einzellocus-Varianz durch einen Populationsengpaß ansteigen.

Aktionsraum und Habitatnutzung des Rotmilans (Milvus milvus) im Winter — eine telemetrische Studie im Nordharzvorland@@@Home range and habitat use of red kite (Milvus milvus) in winter — a telemetry study in the northern Harz foreland (Germany)

In the years 1997 and 1998 we studied the home range and habitat use of the red kite with radio tracking in the region of Hakel (Sachsen-Anhalt, 51.93 N; 11.16 E). We caught one male in both years. This male remained the whole time in the area where he hatched. We caught his female in 1998 and it remained close to the breeding place. During the non-breeding season — the period between August and February — both partners used the same land section. The home range size (Minimum-Convex-Polygon, 95 %) we determined for the male at 8.0 (1997/98) and 6.2 km2 (1998/99), the female used an area of 7,1 km2. The monthly home ranges varied between 1.9 and 5.3 km2 (male) and 1.4 and 4.4 km2 (female). The chronological evolution of the area used by the two sexes was different. Whereas the female was flying over the biggest home range in August during the non-breeding time, this was the time of the smallest home range with the male. With the advancing season (sinking temperatures, first snows) and the reducing availability of prey, the home range were enlarged successively. One important food source was at a compost plant. Lanes and the males place of hatching represented the main whereabouts. The surrounding areas of arable land were used little. During both non-breeding times we determined the roost place use of the male over a period in each case of 160 nights. While the male spent 18.1 % of all nights away from the place of hatching in 1998/99, it did so only twice (1.3 %) the previous winter. We attribute this to lower temperatures in 1998/99 and see a rudimentary zugun-ruhe. The female slept away from this area only in eleven nights (6.9 %). Two other red kites showed a marked alternation of the roosting place. One female changed her roosting place eight times in 12 nights. In den Jahren 1997 und 1998 untersuchten wir mit Hilfe der Telemetrie Aktionsraum und Habitatnutzung von Rotmilanen im Bereich des Hakels (Sachsen-Anhalt, 51,93 N; 11,16 E). Ein Männchen wurde in beiden Jahren gefangen und besendert. Dieses Männchen verblieb die gesamte Untersuchungsperiode an seinem Brutplatz. 1998 fingen wir das dazugehorige Weibchen, welches im darauffolgenden Winter (1998/99) das gleiche Verhalten zeigte. Während der Nichtbrutzeit — im Gebiet der Zeitraum zwischen August und Februar — nutzten dabei beide Partner den gleichen Landschaftsausschnitt. Die Aktionsraumgröße (Minimum-Convex-Polygon, 95%) bestimmten wir beim Männchen mit 8,0 (1997/98) bzw. 6,2 km2 (1998/99), das Weibchen nutzte eine Fläche von 7,1 km2. Die monatliche Aktionsraumgröße schwankte zwischen 1,9 und 5,3 km2 (Männchen) bzw. 1,4 und 4,4 km (Weibchen). Mit fortschreitender Jahreszeit (sinkende Temperaturen, erste Schneefälle) und geringerer Beuteverfügbarkeit, wurden die beflogenen Räume sukzessive vergrößert. Eine große Zahl von Registrierungen konnten an einer Kompostieranlage ver-zeichnet Werden. Ansonsten stellten vor allem Wege und der alte Brutplatz die hauptsäch-lichen Aufenthaltsorte dar. Die umliegenden Ackerflächen wurden wenig genutzt. Während beider Nichtbrutzeiten konnte in jeweils 160 Nächten der Schlafplatzaufenthalt des Männchens bestimmt werden. Dabei zeigten sich wesentliche Unterschiede, die sich im Winter 1998/99 mit einer Abwesenheit vom alten Brutplatz in 18,1 % aller untersuchten Nachtaufenthalte ausdrückte. Im vorhergehenden Jahr schlief das Männchen nur zweimal (1,3%) nicht am alten Brutplatz. Wir bringen dies mit der kühleren Witterung in Zusammenhang und sehen hierin eine rudimentäre Zugunruhe der mittlerweile ausgeprägten Standvögel. Das Weibchen schlief nur in 11 Nachten (6,9 %) nicht am alten Brutplatz. Zwei weitere Rotmilane zeigten vor ihrem Abzug aus dem Kontrollbereich einen ausgeprägten Schlafplatzwechsel. Ein untersuchtes Weibchen wechselte in den letzten 12 Nächten achtmal ihren abendlichen Schlafplatz.