MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■035    ▼a(MiAaPQ)umichrackham005646
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a574
■1001  ▼aGulson  Castillo,  Eric  Rex.
■24510▼aBird  Magnetoreception  Across  Scales:  From  Comparative  Neuroanatomy  to  Macroecology
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Michigan▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a190  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Winger,  Benjamin  M.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Michigan,  2024.
■520    ▼aMagnetoreception,  the  ability  to  detect  and  use  Earth's  magnetic  fields  for  navigation  and  orientation,  is  a  mysterious  sensory  system.  Despite  decades  of  research,  scientists  do  not  know  the  physiological  mechanisms  by  which  it  functions  in  birds.  Most  magnetoreception  research  is  done  in  carefully  controlled  experiments  with  captive  model  organisms.  My  dissertation  focused  on  expanding  the  scales  at  which  we  research  magnetoreception  in  birds  to  understudied  parts  of  the  avian  tree  of  life  and  larger  spatiotemporal  contexts.  This  allows  me  to  test  hypotheses  regarding  the  use  of  magnetoreception  in  more  complex  environments,  as  well  as  the  evolution  of  magnetoreception  relative  to  seasonal  migration.Accurate  navigation  is  critical  for  successful  seasonal  migration.  Migration  has  been  gained  and  lost  many  times  over  evolutionary  history,  but  it  is  unclear  how  many  of  the  components  of  the  migratory  phenotype,  including  magnetoreception,  are  retained  when  migration  re-evolves.  Two  of  my  chapters  compared  magnetoreception  in  three  passerine  bird  families  that  evolved  or  re-evolved  migration  independently,  thereby  testing  the  relationship  between  magnetoreception  and  the  evolution  of  migration.In  chapter  2,  I  tested  for  magnetic  compass  orientation  behavior  in  Tyrannidae,  Turdidae,  and  Vireonidae.  Flycatchers  (Tyrannidae)  had  never  been  tested  for  magnetic  orientation  and  lack  cryptochrome  4  (Cry4),  a  protein  thought  to  be  critical  for  magnetoreception  through  a  visual  pathway.  None  of  my  study  species  showed  a  consistent  magnetic  response,  making  our  results  challenging  to  interpret.  However,  I  unexpectedly  found  that  flycatchers  and  vireos (Vireonidae)  seemed  more  liable  to  show  phototactic  behavior  than  thrushes  (Turdidae),  despite  evidence  for  an  opposite  relationship  with  phototaxis  when  the  same  birds  migrate  in  the  wild.In  chapter  3,  I  compared  brain  stimulation  patterns  linked  to  magnetoreception  in  the  same  three  families.  Cluster  N  is  a  region  in  the  visual  wulst  in  the  forebrain  that  is  active  at  night  in  night-migratory  songbirds.  I  exposed  birds  to  a  day/night  and  a  magnetic  stimulation  treatment  and  measured  Egr-1  expression,  a  protein  indicative  of  neurostimulation,  using  immunohistochemistry.  All  three  bird  families  showed  cluster  N  activation  patterns  at  night  and  little  indication  of  a  magnetic  response.  Cluster  N  activation  in  flycatchers  is  especially  surprising  because  cluster  N  is  thought  to  be  linked  to  Cry4,  which  flycatchers  lack.  My  results  instead  suggested  that  all  major  radiations  in  Passeriformes  show  cluster  N  activation.  I  argue  that  while  cluster  N  is  tightly  linked  to  nocturnal  migration,  its  link  to  magnetoreception  requires  further  investigation,  especially  given  its  activation  in  flycatchers.In  chapter  4,  I  tested  for  effects  of  space  weather-induced  geomagnetic  disturbances  on  nocturnal  bird  migration.  Large  impacts  of  magnetized  energy  from  the  Sun  can  destabilize  Earth's  magnetic  field,  presumably  making  it  less  reliable  for  navigation.  I  measured  the  intensity,  direction,  and  altitude  of  nocturnal  bird  migration  using  weather  radar  data  and  compared  it  to  a  radar-specific  custom  magnetic  disturbance  index.  Using  two  complementary  statistical  methods,  I  found  decreases  in  migration  intensity,  or  the  number  of  birds  migrating,  in  the  spring  and  fall  during  large  geomagnetic  disturbances.  In  the  fall,  I  also  found  that  birds  spent  less  energy  flying  against  the  wind  when  it  was  overcast  during  strong  geomagnetic  disturbances,  suggesting  that  they  might  not  be  able  to  navigate  as  effectively  without  other  navigation  cues.  This  study  allowed  me  to  examine  macroecological  effects  of  magnetoreception  in  a  complex  environment  at  a  larger  spatial  and  ecological  scale  than  previously  possible.
■590    ▼aSchool  code:  0127.
■650  4▼aBiology
■650  4▼aMacroecology
■650  4▼aEvolution  &  development
■650  4▼aPhysiology
■650  4▼aNeurosciences
■653    ▼aComparative  biology
■653    ▼aSeasonal  migration
■653    ▼aMagnetoreceptive  brain  regions
■653    ▼aOrientation  behavior  
■653    ▼aRadar  aeroecology
■653    ▼aGeomagnetic  disturbances
■690    ▼a0306
■690    ▼a0412
■690    ▼a0420
■690    ▼a0317
■690    ▼a0719
■71020▼aUniversity  of  Michigan▼bEcology  and  Evolutionary  Biology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0127
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164524▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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