Metabarcoding reveals seasonal variations in the consumption of crops and weeds by wild Red-legged Partridges Alectoris rufa

Abstract

[ES] The intensification of agriculture is impacting farmland and is recognised as a main driver for biodiversity loss in these environments. Many farmland bird populations have been declining in recent decades because of agricultural intensification. This is the case of the Red-legged Partridge Alectoris rufa, a game bird that inhabits farming landscapes and has recently suffered drastic population declines in Spain. To fully understand the effects that agricultural intensification has on these birds, it is crucial to deepen the knowledge regarding their feeding habits and how these may vary seasonally. The aim of this study was to provide a detailed and reliable description of wild partridges’ plant diet composition. For this purpose, we collected faecal samples from 35 partridge flocks during autumn, winter and spring, and used DNA metabarcoding to identify plants consumed by this species. We used nuclear and chloroplastic barcodes for the amplification of ITS2 and rbcL gene regions, respectively. Our results showed that the diet of partridges was highly diverse, mainly consisting of cereals, weeds and legumes. The most frequently consumed genus was Hordeum, followed by Lolium, Papaver, Medicago and Avena. We further showed that diet composition varied significantly amongst seasons, with a higher proportion of cultivated plants (> 25%) being consumed during autumn and winter. During the cereal sowing period, cropped plants might be consumed as sown seeds, which are often coated with pesticides and could represent an important risk. In spring, before breeding, the diet was mostly composed of weeds. Plants of the Papaver genus could be consumed for anti-parasitic purposes, and as a source of antioxidants and carotenoids to increase ornamental coloration, especially during pairing and laying. Our results highlight the importance of maintaining heterogenous farming landscapes with fallow lands and field margins as sources of weeds to help the conservation of this species.

[DE] Die Intensivierung der Landwirtschaft hat Auswirkungen auf die landwirtschaftlich genutzten Flächen und gilt als Hauptursache für den Rückgang der biologischen Vielfalt in diesen Lebensräumen. Viele Vogelpopulationen in ländlichen Gegenden sind in den letzten Jahrzehnten aufgrund der Intensivierung der Landwirtschaft geschrumpft. Das trifft für das Rothuhn Alectoris rufa, zu, einem Wildvogel, der in Agrarlandschaften lebt und in letzter Zeit in Spanien einen drastischen Bestandsrückgang erlebt hat. Um die Auswirkungen der Intensivierung der Landwirtschaft auf diese Vögel vollständig zu verstehen, ist es entscheidend wichtig, mehr über ihre Ernährungsgewohnheiten und ihre jahreszeitlichen Schwankungen herauszufinden. Ziel dieser Studie war die Erstellung einer detaillierten und belastbaren Beschreibung der pflanzlichen Nahrungszusammensetzung von Rothühnern. Hierfür sammelten wir im Herbst, Winter und Frühjahr Kotproben von 35 Rothuhngruppen und identifizierten mit Hilfe von DNA-Metabarcoding die von ihnen gefressenen Pflanzen. Für die Amplifizierung der ITS2- bzw. rbcL-Genregionen setzten wir Barcodes von Zellkernen und Chloroplasten ein. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Ernährung der Rothühner sehr vielfältig ist und hauptsächlich aus Getreide, Unkräutern und Hülsenfrüchten besteht. Die am häufigsten gefressene Gattung war Hordeum, gefolgt von Lolium, Papaver, Medicago und Avena. Wir konnten außerdem zeigen, dass die Zusammensetzung der Nahrung je nach Jahreszeit erheblich variiert, wobei im Herbst und Winter ein höherer Anteil an Kulturpflanzen (> 25%) verzehrt wird. Während der Getreideaussaat wurden die geernteten Pflanzen vermutlich als Saatgut verzehrt, das wegen seiner häufigen Pestizid-Belastung ein erhebliches Risiko darstellen könnte. Im Frühjahr, vor der Paarung, bestand die Nahrung hauptsächlich aus Kräutern. Pflanzen der Gattung Papaver werden möglicherweise zur Bekämpfung von Parasiten und als Quelle von Antioxidantien und Carotinoiden für die Schmuckfärbung, insbesondere während der Paarung und der Eiablage, verzehrt. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit des Erhalts heterogener Agrarlandschaften mit Brachflächen und Feldrainen für Unkräuter als Beitrag zu Erhaltung dieser Art.