Factors Related to Fecal Estrogens and Fecal Testosterone in California Spotted Owls
Authors: Washburn Brian E. , Tempel Douglas J. , Millspaugh Joshua J. , Gutiérrez R. J. , Seamans Mark E. 
Published: September 2019

We estimated concentrations of fecal reproductive steroid metabolites in free-ranging California Spotted Owls (Strix occidentalis occidentalis) during the breeding season. We collected fresh fecal samples (n = 142) from 65 individual owls in the Sierra Nevada during April–August of 2001. We developed and validated radioimmunoassay procedures to quantify fecal estrogen metabolites and fecal testosterone metabolites. We used an information-theoretic approach to identify factors that might influence fecal estrogen (E), fecal testosterone (T), and fecal estrogen:testosterone ratio (E:T ratio) levels during the owl's breeding season. We hypothesized that factors related to sampling procedures, owl characteristics (sex, reproductive status), and habitat might influence fecal reproductive steroid levels. Our analyses suggested that sampling factors and owl characteristics, but not habitat variables, were related to fecal reproductive steroid levels in Spotted Owls. Our most supported models explained <30% of the observed variation. Fecal testosterone levels were higher in male Spotted Owls than females, whereas E:T ratios were higher in females compared to males. High fecal estrogens were correlated with high fecal glucocorticoids in nonbreeding Spotted Owls, whereas fecal estrogens and fecal glucocorticoids were not related in breeding birds. Sampling influenced fecal reproductive steroid measures, and bias from small-mass fecal samples might partially explain these relationships. Noninvasive measurements of fecal reproductive steroids might be useful for sex determination and reproductive assessment of free-ranging Spotted Owls. However, more research is needed to understand the variability we observed in sex steroids before this technique can be effective in conservation studies.

Factores Asociados con los Estrógenos Fecales y la Testosterona Fecal en Strix occidentalis occidentalis

Resumen. Estimamos las concentraciones de metabolitos esteroides reproductivos en individuos silvestres de la especie Strix occidentalis occidentalis durante la época reproductiva. Colectamos muestras fecales frescas (n = 142) pertenecientes a 65 lechuzas en la Sierra Nevada entre abril y agosto de 2001. Desarrollamos y validamos un procedimiento de radioinmunoensayo para cuantificar metabolitos de estrógeno fecales y metabolitos de testosterona fecales. Utilizamos un enfoque informativo-teórico para identificar los factores que podrían influenciar los niveles de estrógenos fecales (E), testosterona fecal (T) y el cociente entre estrógenos y testosterona (cociente E:T) durante la época reproductiva de las lechuzas. Hipotetizamos que factores relacionados con los procedimientos de muestreo, características de la lechuza (sexo, estado reproductivo) y el hábitat podrían influenciar los niveles de esteroides reproductivos en las fecas. Nuestros análisis sugieren que los factores asociados al muestreo y las características de la lechuza se correlacionaron con los niveles de esteroides reproductivos en las fecas, pero éstos no se relacionaron con las variables de hábitat. Nuestro modelo más robusto explicó <30% de la variación observada. Los niveles de testosterona fecal fueron mayores en los machos que en las hembras, mientras que el cuociente E:T fue mayor en las hembras que en los machos. En lechuzas no reproductivas, los niveles altos de estrógenos fecales se correlacionaron con niveles altos de glucocorticoides fecales, mientras que en individuos reproductivos los estrógenos fecales y los glucorticoides fecales no se correlacionaron. Estas relaciones pueden ser explicadas en parte por la influencia del muestreo sobre las medidas de esteroides reproductivos fecales y por el sesgo causado por muestras fecales muy livianas. Los niveles de esteroides reproductivos fecales medidos con técnicas no invasivas pueden ser útiles para la determinación de sexos y la evaluación del estado reproductivo de individuos silvestres de la especie S. occidentalis occidentalis. Sin embargo, antes de que esta técnica pueda ser efectiva en estudios de conservación, se requiere de más investigación para entender la variabilidad que observamos en los niveles de esteroides sexuales.