Juvenile Northern Spotted Owls with higher mass and intermediate levels of corticosterone have greater long-term survival

Abstract

ABSTRACT Early life experiences have carry-over effects that manifest in later life stages. Challenging rearing environments result in more energy invested in immediate survival and less energy on growth and maturation, which can decrease survival in both the short- and long-term. One way to measure differences in energy allocation to growth between individuals is through physiological indices, such as concentrations of the metabolic hormone corticosterone, and body condition. Corticosterone increases in response to challenges to homeostasis and mobilizes stored fat and muscle to meet energetic demands. Maintaining elevated corticosterone can result in poor body condition and decreased survival. Juvenile or pre-breeding age classes are typically a substantial portion of the total population and serve key functions in population dynamics in many long-lived species. Thus, understanding how the rearing environment may influence demographics across life-history stages is crucial to understanding larger population dynamics. Yet, demographic models and conservation planning often lack vital rate estimates for early life stages because, prior to breeding, animals cannot be effectively sampled (i.e., they are unobservable). We used corticosterone concentrations in feathers and body mass of fledged juvenile Northern Spotted Owls (Strix occidentalis caurina) as indicators of potential energetic limitations early in life and used a multi-state modeling framework to quantify the effect of these indicators on apparent annual survival prior to claiming a territory (pre-territorial birds) and the probability of recruiting into the territorial population. Apparent annual survival for pre-territorial birds was higher for birds with greater mass, earlier banding dates, and intermediate levels of corticosterone. Birds with greater mass at banding were also more likely to recruit into the territorial population. Our results demonstrate the importance of early development and traditionally excluded life-history stages on long-term demographics. Although early life stages are difficult to observe, monitoring and conservation efforts may be improved by increasing studies on pre-territorial animals, control of Barred Owls, and conservation of forest structures important for Spotted Owls. This may contribute to increased juvenile survival and recruitment. How to Cite Mikkelsen, A. J., D. B. Lesmeister, K. M. O'Reilly, and K. M. Dugger (2023). Juvenile Northern Spotted Owls with higher mass and intermediate levels of corticosterone have greater long-term survival. Ornithological Applications 125:duad015. LAY SUMMARY Animals have many mechanisms for responding to physical challenges and maintaining homeostasis. For instance, certain hormones make fat and protein available for immediate use to meet these challenges. However, this uses energy that could be otherwise spent on growth and maturation, resulting in smaller animals with lower probability of survival and finding territories or mates. We used hormone concentrations and masses of juvenile Northern Spotted Owls as indicators of environmental challenges and related them to survival and recruitment (i.e., the probability of gaining a territory for the first time). Survival and recruitment increased with greater mass, and survival was highest for owls with intermediate hormone concentrations and those banded earlier in the season. Population monitoring and conservation of imperiled species may be improved with increased efforts to study the conditions of juvenile life stages, Barred Owl management, and review habitat designations that might improve recruitment probabilities. RESUMEN Las experiencias tempranas de la vida tienen efectos que se manifiestan en etapas posteriores de la vida. Los ambientes de cría desafiantes resultan en más energía invertida en la supervivencia inmediata y menos energía en el crecimiento y la maduración, lo que puede disminuir la supervivencia a corto y largo plazo. Una forma de medir las diferencias en la asignación de energía al crecimiento entre individuos es a través de índices fisiológicos, como las concentraciones de la hormona metabólica corticosterona y la condición corporal. La corticosterona aumenta en respuesta a los desafíos homeostáticos y moviliza grasa y músculo almacenados para satisfacer las demandas energéticas. Mantener niveles elevados de corticosterona puede resultar en una mala condición corporal y disminución de la supervivencia. Las clases de edad de juveniles o individuos pre-reproductivos son típicamente una porción sustancial de la población total y sirven funciones clave en la dinámica poblacional de muchas especies longevas. Por lo tanto, comprender cómo el ambiente de cría puede influir en la demografía a través de las etapas de la historia de vida es crucial para comprender las dinámicas poblacionales más grandes. Sin embargo, los modelos demográficos y la planificación de la conservación a menudo carecen de estimaciones de tasas vitales para las primeras etapas de la vida porque, antes de la reproducción, los animales no pueden ser muestreados de modo efectivo (es decir, son no observables). Utilizamos las concentraciones de corticosterona en plumas y la masa corporal de Strix occidentalis caurina como indicadores de posibles limitaciones energéticas tempranas en la vida y utilizamos un marco de modelado de múltiples estados para cuantificar el efecto de estos indicadores en la supervivencia anual aparente antes de reclamar un territorio (aves pre-territoriales) y la probabilidad de reclutamiento en la población territorial. La supervivencia anual aparente para las aves pre-territoriales fue mayor en aves con mayor masa corporal, fechas de anillamiento más tempranas y niveles intermedios de corticosterona. Las aves con mayor masa corporal al momento del anillamiento también tuvieron más probabilidades de reclutarse en la población territorial. Nuestros resultados demuestran la importancia del desarrollo temprano y de las etapas de la historia de vida tradicionalmente excluidas en las tendencias demográficas a largo plazo. Aunque las primeras etapas de vida son difíciles de observar, los esfuerzos de monitoreo y conservación pueden mejorarse mediante el aumento de estudios en animales pre-territoriales, el control de individuos de S. o. caurina y la conservación de las estructuras boscosas importantes para esta especie. Esto puede contribuir a un aumento en la supervivencia y el reclutamiento de los juveniles.