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Selective traits of pup ontogeny and reproduction in two captive naked mole-rat (Heterocephalus glaber) colonies

Michaela Johanna Morhart

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Verhaltens-, Neuro- und Kognitionsbiologie

Betreuer*in

Thomas Hildebrandt

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DOI

10.25365/thesis.38400

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29129.11329.965766-5

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Eine Vielzahl von unterirdisch lebenden Nagetierarten weist eine komplexe Sozialstruktur hinsichtlich ihrer Fortpflanzung auf, weshalb sie nur schwer in Gefangenschaft zu züchten sind. Dies trifft insbesondere auf den eusozialen Nacktmull, Heterocephalus glaber (Rüppell 1842) zu, welcher in vielen Zoos und Instituten weltweit gehalten wird. Auch bei dieser Art gelingt die Nachzucht so wie das erfolgreiche Aufziehen der Jungtiere nur selten. Nacktmulle leben in großen Kolonien mit Populationsgrößen von bis zu 300 Individuen, jedoch ist die Fortpflanzung allein einem dominanten Weibchen, der sogenannten „Königin“, mit ein bis zwei Männchen vorbehalten. Das Sozialsystem von Nacktmullen ist charakterisiert durch Arbeitsteilung, überlappende Generationen und eine kooperative Bruthilfe. In der Regel verbleibt der Nachwuchs stets in den Bauten, in denen er geboren wurde und profitiert so vor allem in bereits etablierten Kolonien von der kooperativen Nahrungssuche durch ältere Koloniemitglieder. Ziel der Masterarbeit war es, ausgewählte Aspekte der juvenilen Individualentwicklung und Fortpflanzung von zwei in Gefangenschaft lebenden Nacktmullkolonien zu erforschen. Hierfür wurden die erfassten Daten von einer Untersuchungsperiode von vier Jahren (2008-2012) von zwei reproduktionsaktiven Nacktmullkolonien des Leibniz-Institutes für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin ausgewertet. In diesem Untersuchungszeitraum haben drei Königinnen aus den beiden Kolonien insgesamt 273 Jungtiere aus 23 Würfen geboren, mit einer mittleren Wurfgröße von 11,87±3,68 Neugeborenen. Im Durchschnitt ergab das Intervall zwischen zwei Geburten 103,55±39,37 Tage. Bei der Geburt betrug das Geschlechterverhältnis 56±13,21% und war leicht zugunsten der Männchen verschoben. Dieses Geschlechterverhältnis blieb nahezu konstant über alle Altersklassen bestehen. Die Neugeborenen kamen mit einem durchschnittlichen Geburtsgewicht von 1,90±0,20 g zur Welt, wobei die weiblichen Nachkommen signifikant (t-Test, n=243, t=0.66, p=0.02) weniger bei der Geburt wogen als ihre Brüder. Die Studie zeigte auch dass Jungtiere mit einem Geburtsgewicht unter 1,40 g nicht überlebten. In den ersten Tagen nach der Geburt verloren alle Neugeborenen zunächst an Gewicht, jedoch erreichten sie in der Mehrzahl der Fälle ihr Geburtsgewicht wieder am Tag 5 nach der Geburt. Alle Jungtiere, welche im Rahmen dieses Forschungsprojektes am Institut geboren wurden, wiesen im Vergleich zu anderen unteririsch lebenden Nagern ein langsames Größenwachstum auf. Jedoch legten die weiblichen Jungtiere, im Vergleich zu ihren männlichen Wurfgeschwistern, innerhalb der ersten 80 Tage nach der Geburt noch etwas mehr an Gewicht zu. Dabei zeigten sich auch große Variationen bezüglich der individuellen Körpermasse innerhalb eines Wurfes wie auch zwischen einzelnen Würfen durch alle Altersklassen hinweg. Aufgrund einer allgemein hohen Kindersterblichkeit bei in Gefangenschaft gehaltenen Nacktmullkolonien, überlebten in den untersuchten Kolonien im Durchschnitt nur 42% der Jungtiere eines Wurfes. Eine Überlebenswahrscheinlichkeit von 99% hatten Jungtiere, wenn sie 3 Monate und somit die Entwöhnungsphase von der Mutter überlebt hatten. In der Regel konnten noch 46% der toten Jungtiere wieder aufgefunden werden, die Verbliebenen wurden wahrscheinlich von Individuen der Kolonie gefressen. Hierbei wurden nicht nur tote Nachkommen von der Kolonie aufgefressen, sondern es wurde auch beobachtet, wie zwei Königinnen lebendige Neugeborene verzehrten. Die gewonnenen Erkenntnisse über das Geschlechterverhältnis und das Wachstum der Jungtiere in dieser Studie leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis für das komplexe Sozialsystem der Nacktmulle, insbesondere dem Kastensystem mit seiner Arbeitsteilung, wie es sich möglicherweise aufbaut, entwickelt und funktioniert. Des Weiteren könnte das erworbene Wissen über die Reproduktion (Geburtsintervalle, Wurfgröße, etc.) bei Nacktmullen dabei helfen, den Fortpflanzungserfolg und das erfolgreiche Aufziehen von Jungtieren in Gefangenschaft zu verbessern.

Abstract

(Englisch)

The majority of subterranean rodent species exhibits a complex social system related to their specific reproductive organization. Therefore they are often difficult to breed in captivity. This holds true for the eusocial naked mole-rat, Heterocephalus glaber (Rüppell 1842), which is being kept in many zoos and institutes worldwide, but successful breeding and rearing of offspring are also rare. Naked mole-rats (NMR) live in colonies that may contain up to 300 individuals; reproduction is monopolised by a single dominant female the so-called “queen”, and one or two males. Their social system is further characterised by a division of labour, overlapping generations and co-operative care for the offspring. The progeny usually remains in the natal burrows and - in established colonies - benefits from the co-operative foraging activities of the adult individuals of the colony. The aim of this master thesis was to survey selective aspects of pup ontogeny and reproduction in two captive naked mole-rat colonies at the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW) in Berlin. During the last four years (2008-2012), three queens of two colonies gave birth to a total of 273 pups in 23 litters, with a mean litter size of 11.87±3.68 pups. The average inter-birth interval was 103.55±39.37 days (d). Sex ratio at birth showed slightly higher numbers of males 56±13.21%, continued to be male skewed throughout all age classes. Mean birth weight of the neonates was 1.90±0.20 g. Our study showed that newborns with a birth weight under 1.40 g did not survive the first days of their life. All pups lost body weight in their postnatal days, but in general they regain their birth weight at the 5th day. Female pups weighted significantly less than their brothers at birth (t-Test, n=243, t=0.66, p=0.02). In general, female pups gain body weight faster within the first 80 d postpartum, compared to their male littermates. The captive born pups of the IZW, both male and female, showed an extremely low growth rate in comparison to other subterranean rodents. Interestingly, the pups exhibited a wide variation of individual body weight within and between litters throughout their lifespan. Even though pup mortality is generally high in captive NMR colonies, on average 42% of the offspring survived in the study colony. Pups who reached an age of three months, which is at the end of the weaning period, survived in 99% of the cases. Surprisingly, only 46% of the dead newborns could be retrieved, the remaining were probably consumed by the colony. The colony members did not only feed on dead pups, as it was observed that two of three queens ate pups which were still living. The present results may contribute to a better understanding on the development of the complex social system of NMR and its functions, as well as they may help to enhance the breeding success of NMR colonies in captivity.

Autor*innen

Michaela Johanna Morhart

Haupttitel (Englisch)

Selective traits of pup ontogeny and reproduction in two captive naked mole-rat (Heterocephalus glaber) colonies

Paralleltitel (Deutsch)

Ausgesuchte Aspekte der Jugendentwicklung und Reproduktion in zwei in gefangenschaftslebenden Nacktmull (Heterocephalus glaber) Kolonien

Publikationsjahr

2015

Umfangsangabe

65 S. : Ill., graph. Darst., Kt.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Thomas Hildebrandt

Klassifikation

30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines

AC Nummer

AC12639581

Utheses ID

34017

Studienkennzahl

UA | 066 | 878 | |

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Schlagwörter