University of Oulu

Informed habitat choice in the heterogeneous world: ecological implications and evolutionary potential

Saved in:
Author: Tolvanen, Jere1,2
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Science, Biology
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.1 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526218939
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2018
Publish Date: 2018-05-08
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 Arina auditorium (TA105), Linnanmaa, on 18 May 2018, at 12 noon
Tutor: Docent Jukka Forsman
Docent Robert L. Thomson
Doctor Veli-Matti Pakanen
Reviewer: Professor Jon Brommer
Doctor Deseada Parejo
Opponent: Doctor Damien Farine
Description:

Abstract

Animals live in a heterogeneous world where threats and abundance and quality of resources vary across space and time. Heterogeneity induces uncertainty in decisions that animals must make, e.g., where to breed. Adaptive decisions may be facilitated by personally collecting information on the quality of the environment and by observing the behaviour and success of other individuals. Such social information use is common in nature. I investigate information use in relation to ecological threats (brood parasites, nest predators) and long-term information use in breeding site choice in the wild. Moreover, I examine the genetic basis of social cue use in breeding site choice.

I demonstrated experimentally that open-nesting hosts of a brood parasite, the common cuckoo (Cuculus canorus), can cue on cuckoo vocalizations to estimate cuckoo abundance and avoid breeding sites with high perceived parasitism risk. Another experiment showed that pied flycatchers (Ficedula hypoleuca) derive predation risk information from the fates of heterospecific nests, can associate the information with a nest site characteristic and generalize the association to own nest site choice. However, apparently only young females that made their choice quickly used the information in nest site choice. Pied flycatchers were further observed to collect habitat quality information based on the old nest contents during the post-breeding period. Use of the information in breeding site choice in the following spring varied between sex and age groups as well as geographically. Some birds integrated the post-breeding period information with the information available during settlement suggesting sequential social information use. Finally, quantitative genetic analyses revealed low additive genetic variances and genetic heritabilities of social cue use in breeding site choice in a collared flycatcher (Ficedula albicollis) population.

These results demonstrate new aspects of informed habitat choice in wild animals which have important implications for species coexistence and community ecology, parasite-host coevolution, between-species niche dynamics and evolution. Between-individual variation in information use is highlighted throughout the thesis and warrants further research. The evolutionary potential of information use appears low, but more studies in other populations and species are needed.

see all

Tiivistelmä

Eläimet elävät ympäristössä, jossa resurssit ja uhat vaihtelevat ajallisesti ja alueellisesti. Tämä vaihtelu aiheuttaa epävarmuutta eläinten päätöksentekoon, kuten pesimäpaikan valintaan. Hyödyllisten päätösten tekoa voi edesauttaa keräämällä tietoa ympäristön laadusta itsenäisesti tai seuraamalla muiden yksilöiden käytöstä ja menestystä. Tällainen sosiaalisen informaation käyttö on yleistä eläinkunnassa. Tutkin informaation käyttöä ekologisten uhkien (pesäloiset, -pedot) suhteen ja pitkäaikaista informaation käyttöä pesimäpaikan valinnassa luonnonpopulaatioissa. Lisäksi selvitän pesimäpaikan valintaan liittyvän informaation käyton geneettistä periytyvyyttä.

Selvitin kokeellisesti, että pesäloisen, käen (Cuculus canorus), isäntälajit voivat käyttää käkien ääntelyä vihjeenä alueellisesta loisintauhasta ja siten välttää korkean uhan alueita pesimäpaikan valinnassa. Toisessa kokeessa havaittiin kirjosieppojen (Ficedula hypoleuca) keräävän tietoa pesäpetouhasta toisen lajin pesätuhojen kautta, kykenevän yhdistämään tiedon erilliseen pesäpaikan ominaisuuteen ja käyttämään tätä assosiaatiota omassa pesäpaikan valinnassa. Kuitenkin vain nuoret naaraat, jotka tekivät valintansa nopeasti, käyttivät kyseistä informaatiota valinnassaan. Lisäksi havaitsin kirjosieppojen keräävän tietoa ympäristön laadusta pesinnän jälkeen vanhojen pesäsisältöjen avulla. Kyseisen tiedon käyttö pesimäpaikan valinnassa seuraavana keväänä vaihteli lintujen sukupuolen ja iän suhteen, kuin myös alueellisesti. Osa linnuista yhdisti pesimäpaikan valinnassaan aikaisempaa, pesinnän jälkeen kerättyä tietoa ja keväällä saatavilla olevaa sosiaalista informaatiota. Geneettinen analyysi viittasi pesimäpaikan valintaan liittyvän informaation käytön alhaiseen additiivisen geneettisen varianssin määrään ja siten alhaiseen geneettiseen periytyvyyteen sepelsiepolla (Ficedula albicollis).

Väitöskirjani tulokset kuvaavat uudenlaisia informaation käytön muotoja eläinten pesimäpaikan valinnassa. Havainnot auttavat ymmärtämään pesälois-isäntä rinnakkaisevoluutiota, lajien välisiä vuorovaikutuksia, lajiyhteisöjen toimintaa ja evoluutiota. Yksilöiden välinen vaihtelu informaation käytössä näyttää olevan yleistä, ja lisätutkimuksen tarpeessa. Informaation käytön evolutiivinen potentiaali näyttää rajalliselta, mutta lisätutkimukset eri populaatioilla ja lajeilla ovat tarpeen.

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. A, Scientiae rerum naturalium
ISSN: 0355-3191
ISSN-E: 1796-220X
ISSN-L: 0355-3191
ISBN: 978-952-62-1893-9
ISBN Print: 978-952-62-1892-2
Issue: 714
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2018. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.