University of Oulu

Information networks among species : adaptations and counter-adaptations in acquiring and hiding information

Saved in:
Author: Loukola, Olli
Organizations: University of Oulu Graduate School
University of Oulu, Faculty of Science, Department of Biology
Biological Interactions Doctoral Programme
Format: eBook
Online Access: PDF Full Text (PDF, 0.7 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526204345
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2014
Publish Date: 2014-05-06
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Technology and Natural Sciences of the University of Oulu for public defence in the Kuusamonsali (Auditorium YB210), Linnanmaa, on 16 May 2014, at 12 noon
Tutor: Docent Jukka Forsman
Doctor Janne-Tuomas Seppänen
Reviewer: Professor Hannu Pöysä
Doctor Robert Fletcher
Opponent: Doctor Elli Leadbeater
Description:

Abstract

Social information use is a widespread phenomenon across the animal kingdom and it affects various important aspects of animal behaviour. Animals observe and copy the behaviour of conspecifics and other species on the same trophic level in their own decision-making, e.g., in habitat or mate choice. Copying is adaptive only when it is selective. Thus, it would be important to understand when and which individuals should copy others, and which individuals they choose to copy and what are the consequences of social information use. In this thesis, I experimentally study these questions in wild animals living in natural conditions.

By simulating arbitrary preference of great tits (Parus major), I demonstrated that the portrayed fitness does not affect the nest site choices of conspecifics, but the tit pairs with an old male prefer the nest site choices of good and poor conspecifics. Social information use among tits appears to be age- and sex-dependent. Pied flycatchers (Ficedula hypoleuca), however, selectively copy or reject a novel nest site feature preference (symbol attached to the nest box) of great tits experimentally manipulated to exhibit high or low fitness (clutch size), respectively. By offering pied flycatchers choice in nest boxes with alternative contents, I showed that nest take-overs of flycatchers are not a form of social information use, but seem to result from the reduced building effort required. Furthermore, by conducting a decoy and playback experiment, I showed that great tits covered eggs more efficiently in the presence of pied flycatchers. One function of egg covering behaviour seems to be a counter-adaptation to reduce information parasitism by pied flycatchers.

My results demonstrate that the social transmission of behaviours across species can be highly selective in response to observed fitness, plausibly making the phenomenon adaptive. In contrast with the current theory of species coexistence, overlap between realized niches of species could dynamically increase or decrease, depending on the observed success of surrounding individuals. The social information revealed by success and behaviour of animals is a resource that can be used or concealed. It is a new kind of evolutionary and ecological factor which may affect the formation of ecosystems and species coevolution.


Tiivistelmä

Sosiaalinen informaationkäyttö on yleinen ilmiö eläinkunnassa, ja sitä tavataan aina hyönteisistä valaisiin. Yksilöt tarkkailevat ja kopioivat sekä lajitovereiden että toisen ekologialtaan samankaltaisen lajin yksilöiden käyttäytymistä erilaisissa tilanteissa, kuten pesäpaikan tai parittelukumppanin valinnassa. Sosiaalinen informaationkäyttö on adaptiivista ainoastaan ollessaan valikoivaa. Siksi on tärkeää selvittää kenen, koska ja ketä kannattaa kopioida, ja mitä ekologisia ja evolutiivisia seurauksia siitä koituu informaation lähteelle ja käyttäjälle. Väitöskirjassani tutkin kokeellisesti informaation hankkijan (kirjosieppo Ficedula hypoleuca) valikoivaa kopioimista ja siitä mahdollisesti johtuvaa informaation lähteen (talitiainen Parus major) vasta-adaptaatiota luonnonoloissa.

Symbolikokeilla selvitin, että talitiaisten lajinsisäinen kopiointi on iästä ja sukupuolesta riippuvaa, mutta informaationlähteen havaittu kelpoisuus ei vaikuta kopioinnin todennäköisyyteen. Kirjosiepot puolestaan kopioivat valikoivasti keinotekoisesti luotuja tiaisten mieltymyksiä pesäpönttöön kiinnitettyjä symboleja kohtaan, riippuen tiaisten havaitusta manipuloidusta kelpoisuudesta (munamäärästä pesässä). Siepot kopioivat tiaisia, joiden pesässä on paljon munia (13 munaa), ja rejektoivat tiaisia (valitsevat vaihtoehtoisen symbolin), joilla munia on vähän (5 munaa). Tarjoamalla kirjosiepoille vaihtoehtoisia pesäpönttöjä osoitin, että sieppojen luontainen mieltymys vallata ja rakentaa pesänsä toisten pesien päälle ei ole sosiaalisen informaationkäytön muoto, vaan se näyttää olevan pesänrakennuksen kustannusten minimointia. Playback-kokeilla osoitin, että talitiaisten munienpeittelykäyttäytymisellä on useita funktioita. Se on vasta-adaptaatio kirjosiepon informaatioloisintaa vastaan ja toimii mahdollisesti suojana kylmää vastaan.

Väitöskirjani tulokset osoittavat, että eläinten käyttäytymisen paljastama sosiaalinen informaatio on resurssi, jota voidaan hyödyntää tai salata. Se on myös uudenlainen ekologinen ja evolutiivinen tekijä, joka vaikuttaa eliöyhteisöjen muodostumiseen ja lajien koevoluutioon. Lajienvälinen valikoiva sosiaalinen informaationkäyttö -hypoteesi haastaa nykyisen koevoluutioteorian. Se ennustaa, että informaatiota hyödyntävän lajin ja informaationlähteen ominaisuudet voivat joko samankaltaistua tai erilaistua, informaationlähteen havaittavasta menestyksestä riippuen.


Series: Acta Universitatis Ouluensis. A, Scientiae rerum naturalium
ISSN: 0355-3191
ISSN-E: 1796-220X
ISSN-L: 0355-3191
ISBN: 978-952-62-0434-5
ISBN Print: 978-952-62-0433-8
Issue: 625
Subjects:
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.