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Colony formation and mate choice in Neolamprologus caudopunctatus

Patrick Demus

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Richard Wagner

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DOI

10.25365/thesis.9251

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29067.88925.505469-3

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Brutkolonien sind ein weit verbreitetes Phänomen im gesamten Tierreich. Als Brutkolonie bezeichnet man eine dichte Ansammlung von mehreren Brutplätzen, unabhängig vom Futterangebot. Insbesondere bei Vögeln führten Wissenschaftler zahlreiche Studien über koloniebildende Mechanismen durch, obwohl Aggregationen von Brutplätzen auch in vielen anderen Taxa zu beobachten ist, wie zum Beispiel bei Fischen. Ziel meiner Studie ist, zwei Hypothesen zu überprüfen, die Koloniebildung erklären. Die erste Hypothese besagt, dass Tiere Brutkolonien bilden, um den Raubdruck zu verringern. Die Wahrscheinlichkeit dem Angriff eines Räubers zu entgehen ist in einer Gruppe mit Artgenossen größer. Zusätzlich wird die Wachsamkeit gegenüber einem Angriff eines Räubers erhöht. Die zweite zu testende Hypothese ist, ob das Bilden von Brutkolonien nur ein Nebenprodukt von sexueller Selektion darstellt. Die „Hidden Lek“ Hypothese besagt, dass in einer monogamen Art die Weibchen ihre unattraktiven Männchen dazu bringen, sich in der Nähe von qualitativ hochwertigeren Männchen („Hotshots“) niederzulassen. Man nimmt an, dass Weibchen die Option haben wollen, ihre Partner für einen „Hotshot“ zu verlassen, sobald sich die Möglichkeit dazu bietet. Durch dieses individuelle Interesse könnten Kolonien entstehen. Als Modelorganismus meiner Studie diente der monogame Buntbarsch Neolamprologus caudopunctatus. Bei diesem Buntbarsch beteiligen sich beide Elternteile an der Aufzucht des Nachwuchses. N. caudopunctatus bildet in seinem natürlichen Lebensraum, dem Tanganjika See, große Brutkolonien. Jedoch sind die Mechanismen, die zu diesen Kolonieformationen führen, nicht erklärt. Das Experiment dieser Studie führte ich in einem ringförmigen Aquarium durch, das nahezu natürliche Bedingung bezüglich der Größe bot. Die potentiellen Bruthöhlen waren gleichmäßig im Becken verteilt. Das Nahrungsangebot war im ganzen Becken gleichmäßig hoch. Zusätzlich beschäftigt sich die Studie mit den Einflüssen auf das Paarungssystem dieser Art, da während der Versuche fakultative Polygamie vorgekommen ist. Diese Beobachtung steht im Gegensatz zu den Erkenntnissen aus der freien Natur, wo die Tiere sich ausschließlich monogam verpaaren. Generell erwartet man Monogamie, wenn Weibchen weit verteilt sind und Männchen nur ein Weibchen gegen andere männliche Konkurrenten verteidigen können. Auf der anderen Seite wird Polygamie bevorzugt, wenn ein hohes Angebot an Weibchen vorhanden ist und es Männchen möglich ist, mehrere Partnerinnen gegenüber anderen Konkurrenten zu verteidigen. Die Vorteile von Polygamie sind für Männchen offensichtlich, da sie ihren reproduktiven Erfolg steigern, wenn sie sich mit mehreren Weibchen verpaaren. Für ein Weibchen kann es jedoch auch von Vorteil sein, sich auf ein bereits verpaartes Männchen einzulassen, wenn sie dadurch Zugang zu einem qualitativ hochwertigen Partner mit einem qualitativ hochwertigen Territorium erlangen. Trotz alledem sind Weibchen mit einem Konflikt zwischen der Qualität des Männchens und seiner Investition in die Brutpflege konfrontiert. Obwohl die Resultate keine Antwort auf die Frage nach den Ursachen von fakultativer Polygamie liefern, zeigt sich ein deutlicher Einfluss von Raubdruck auf das Verhalten dieser Cichliden. Der Modelorganismus brütet unter dem Einfluss von Raubdruck näher bei anderen Artgenossen. Zusätzlich verstärkt die Anwesenheit von Räubern das Brutpflegeverhalten. Die „Hidden Lek“ Hypothese hingegen scheint für diese Fischart keine Gültigkeit zu haben, da sich kleine Männchen früher verpaaren, wenn sie sich entfernt von größeren Männchen niederlassen. Außerdem verlassen Weibchen ihre Partner nicht wenn sich die Möglichkeit bietet zu einem größeren Männchen zu wechseln. Die „Hidden Lek“ Hypothese erwartet in beiden Fällen das Gegenteil. Die vorliegende Studie ist eine der Wenigen, die experimentell zeigt, dass Raubdruck einen direkten Einfluss auf Koloniebildung hat.

Abstract

(Englisch)

Colonial breeding is a widespread phenomenon throughout the animal kingdom. Birds are well studied for colony formation, although colonial breeding can be found in many other taxa, e.g. fish. The aim was to test two hypotheses of colony formation. First, if breeding colonies form due to predation pressure to increase vigilance and dilution as a group. Second, if colony formation is a by-product of sexual selection. The Hidden Lek Hypothesis states that in a monogamous species less attractive males are forced by females to breed near a high quality male (“hotshot”), in order to obtain the possibility to trade up to the “hotshot” when opportunity is given. This mechanism can lead to the formation of colonies. I studied the monogamous cichlid Neolamprologus caudopunctatus. The study species performs bi-parental brood care and forms large breeding colonies in its natural habitat in Lake Tanganyika. Yet, the mechanisms that lead to these colony formations are not understood. I set up an experiment in a large Ring Tank providing semi-natural spatial conditions with equally distributed breeding cavities. Additionally, the study investigates mechanisms that influence the mating system of the study species, since facultative polygyny has been observed during the experiment, which is contrary to field observation. In general, monogamous mating is expected if females are widely distributed and males are unable to defend more than one female against other males. On the other hand, polygyny should be favoured if females are spatially clumped and males are able to defend multiple females from other competitors. The benefits of polygyny are obvious, since males are able to increase their reproductive success by fertilizing multiple females. Polygyny can also be beneficial for a female if mating with an already mated male enables access to a high-quality mate with a high-quality territory. Nevertheless, females face a trade-off between quality of their mate and parental care provided by the male. Although our results revealed no answer to the question on mechanisms that lead to facultative polygyny, I found an influence of the presence of predators on the behaviour of N. caudopunctatus. The study species breeds closer together under the presence of predators. Moreover, predation pressure initiates a higher parental investment in brood care and lowers reproductive success of pairs. Our results do not support the Hidden Lek Hypothesis since small males mated earlier when breeding solitary from large males considered as “hotshots”. In addition, females did not divorce their mates if the chance was given to trade up to a larger neighbour. This is one of the few studies that experimentally show the direct influence of predation pressure on breeding colony formation.

Autor*innen

Patrick Demus

Haupttitel (Englisch)

Colony formation and mate choice in Neolamprologus caudopunctatus

Paralleltitel (Deutsch)

Koloniebildung und Partnerwahl bei Neolamprologus caudopunctatus

Publikationsjahr

2010

Umfangsangabe

52 S.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Richard Wagner

Klassifikationen

42 Biologie > 42.42 Fortpflanzung, Entwicklung ,

42 Biologie > 42.66 Ethologie ,

42 Biologie > 42.81 Pisces

AC Nummer

AC08172606

Utheses ID

8343

Studienkennzahl

UA | 439 | | |

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Schlagwörter