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Sexual conflict in European House Martins (Delichon urbicum urbicum)
Wolfgang Vogl
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Dr.-Studium der Naturwissenschaften Zoologie (Stzw)
Betreuer*in
Hans Christoph Winkler
DOI
10.25365/thesis.49715
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22034.47963.596078-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Obwohl sich der überwiegende Teil der rezent vorkommenden Vögel monogam verpaart, konnten zahlreiche Studien mittels molekularer Vaterschaftsanalysen zeigen, dass der soziale Vater nicht immer auch der genetische Vater ist. Diese „Fremdvaterschaften“ wurden bei mehr als 80% der untersuchten monogamen Vogelarten nachgewiesen, wobei der Anteil an „Kuckuckskindern“ pro Brut bzw. Population zwischenartlich deutlich variiert. Um die funktionalen Anpassungen dieses Phänomens zu erklären, wurden verschiedenste Hypothesen vorgeschlagen. Trotz einer Vielzahl an Untersuchungen, die Verhaltensbeobachtungen und Experimente umfassten, waren die Ergebnisse so unterschiedlich, dass keine der Hypothesen allgemeine Gültigkeit erlangte. Im Rahmen meiner Dissertation ging ich der Frage nach, ob Hypothesen, die sich aus einem basalen sexuellen Konflikt ableiten lassen, auch bei sozial monogamen Arten, die sich scheinbar in absoluter Übereinstimmung verpaaren, überprüfbar sind und ob sie Fremdvaterschaften sowie deren Variabilität erklären können.
Meine Studienart war die Europäische Mehlschwalbe (Delichon urbicum urbicum), ein in Kolonien brütender Singvogel, bei dem einerseits Fremdvaterschaften, andererseits aber auch hoher elterlicher Aufwand für die nesthockenden Jungen nachgewiesen wurde. In einer dreijährigen Studie zweier Mehlschwalbenkolonien untersuchte ich brutbiologische, ökologische, sowie individuelle phänotypische Parameter und deren Zusammenhang mit Vaterschaften. Erste Analysen unserer Ergebnisse zeigten eine deutliche Schiefe im Fortpflanzungserfolg von Männchen und Weibchen in Verbindung mit der Anzahl der Geschlechtspartner. Dies weist auf einen basalen sexuellen Konflikt zwischen den unterschiedlichen Fortpflanzungsinteressen der beiden Geschlechter hin. Weiters konnten wir bei Männchen eine Zunahme des individuellen Fortpflanzungserfolgs mit fortschreitendem Alter zeigen. In Bezug auf Fremdvaterschaften stellten wir fest, dass das Verhältnis an Jungen, deren genetischer Vater nicht mit dem sozialen übereinstimmt, ansteigt, wenn ältere Weibchen mit jüngeren Männchen in schlechter körperlicher Konstitution verpaart waren. Im Allgemeinen steigt die Wahrscheinlichkeit von Fremdvaterschaften, wenn der soziale Vater in schlechter körperlicher Verfassung ist und die Mutter kurze Flügel aufweist. Wenn man dabei berücksichtigt, dass männliche Mehlschwalben deutliche Hartnäckigkeit in ihrem “Fremdgehverhalten“ zeigen, unterstreichen diese Ergebnisse den Effekt der Männchen auf die Variabilität von Fortpflanzungsmustern bei dieser Art. Nichtsdestotrotz könnten Weibchen indirekte (genetische) Vorteile durch Kopulationen außerhalb der sozialen Verpaarung gewinnen, zum Beispiel durch Erhöhung der genetischen Diversität der „außerehelichen“ Jungen, was wir jedoch nicht nachweisen konnten. Darüber hinaus konnten wir im Rahmen eines Experiments, bei dem wir Männchen während der fertilen Phase ihrer sozialen Partnerinnen kurzfristig einbehielten, keine Zunahme an außerpartnerschaftlichem Verhalten der Weibchen beobachten. Zusammenfassend zeigen unsere Ergebnisse, dass, trotz offensichtlich übereinstimmender sozialer Verpaarungen, der sexuelle Konflikt bei dieser Art stärker ausgeprägt ist als ursprünglich erwartet. Obwohl wir versteckte Selektionsmechanismen durch prä- und postkopulatorischer Weibchenwahl nicht gänzlich ausschließen können, fanden wir überzeugende Hinweise dafür, dass bei Mehlschwalben Verpaarungen außerhalb der sozialen Bindung in erster Linie durch die Männchen gesteuert werden.
Abstract
(Englisch)
Although the majority of contemporary birds mate monogamously, numerous studies using molecular paternity tests showed that the social father frequently is not the genetic father. Such extra-pair paternity was found in about 80% of monogamous bird species studied, with the proportion of extra-pair chicks per brood or offspring numbers showing remarkable interspecific variation. To explain the functional adaptions of this phenomenon several hypotheses have been proposed. Despite extensive descriptive and experimental research conflicting evidence was yielded and no single hypothesis gained sufficient support as a general explanation. Within the framework of my dissertation, I investigated whether hypotheses that propose a fundamental sexual conflict can be applied to a socially monogamous species that mates without overt conflict and can satisfactorily explain extra-pair paternity and its variance.
As study species I chose the European House Martin (Delichon urbicum urbicum), a colony breeding passerine species in which earlier studies had already detected extra-pair paternity and biparental care for the altricial offspring. In a study conducted over three years on two House Martin colonies I related reproductive, ecological and individual phenotypic data in a correlational and experimental approach to paternity. Our analyses revealed a different skew of male and female reproductive success (RS) in relation to number of mating partners indicating a fundamental sexual conflict of reproductive interests between the sexes. Furthermore we found that males increase their individual RS with age. In case of extra-pair paternity we could show that the proportion of extra-pair offspring in a nest increases when older females are paired with younger males in poor body condition. More general, the likelihood of extra-pair fertilization increases with disadvantageous male body condition and with shorter wings in females. Taking into account that persistence of extra-pair behaviour in male House Martins is intensive this indicates a strong male effect on variance of reproductive patterns in this species. Nevertheless females might gain indirect (genetic) benefits from such extra-pair encounters which for instance might be expressed in higher genetic diversity of extra-pair offspring. For this hypothesis, however, we could not find clear evidence. We temporarily detained males during the fertile phase of their partner in an experiment. We could not observe that females were more likely to engage in extra-pair matings. In summary, our results indicate that despite the apparently consentient social mating system in this species, sexual conflict is more pronounced as originally expected. Although we cannot completely rule out cryptic behavioural or post copulatory female choice mechanisms, we found intriguing evidence that extra-pair behaviour in House Martins is primarily male driven.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
sexual conflict House Martins extra-pair paternity
Schlagwörter
(Deutsch)
Sexueller Konflikt Mehlschwalben Fremdvaterschaften
Autor*innen
Wolfgang Vogl
Haupttitel (Englisch)
Sexual conflict in European House Martins (Delichon urbicum urbicum)
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
83 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Bernd Leisler ,
Christian Schulze
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges
AC Nummer
AC14499115
Utheses ID
43954
Studienkennzahl
UA | 091 | 439 | |