University of Oulu

Effects of social and visual environments on female sexual signaling

Saved in:
Author: Borshagovski, Anna-Maria1,2
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Science, Biology, Ecology and Genetics (EcoGen)
Format: ebook
Version: published version
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526229102
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2021
Publish Date: 2021-04-30
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 OP auditorium (L10), Linnanmaa, on 7 May 2021, at 12 noon
Tutor: Professor Arja Kaitala
Doctor Topi Lehtonen
Docent Ulrika Candolin
Reviewer: Professor Anssi Vainikka
Doctor Ossi Nokelainen
Opponent: Docent Markus Öst
Description:

Abstract

Animals pass information about their sexual availability and quality as a mate with sexual signals. The evolution of sexual signals is also affected by the preference of choosing mates and the properties of the signaling environment. Under the effects of these factors, signalers often have to compete over the limited number of potential mates, leading to the most attractive individuals to be more likely selected than others. However, those with lower mate attraction success may take advantage on other signalers or the signaling environment to increase their mate attraction probabilities. Although sexual signals and competition are more prominent in males than in females, females have a wide range of sexual signals they may use in competition over mates.

In my thesis, I study how the social and visual environment affects female sexual signaling. I use field and laboratory experiments, as well as field measurements, to investigate how the light environment and the relative signal intensity of a competitor affect the use and properties of a visual female sexual signal. As my study species, I use the European common glow-worm (Lampyris noctiluca) whose flightless females glow at night to attract flying males. Large females produce brighter glow, which is preferred by males.

The results show that female sexual signals are shaped by both social and visual environments, but also by the characteristics of signalers. A rival affected the signaling location, as females increased the distance to a brighter competitor. A dimmer rival did not affect signaling location, but the onset of glowing was significantly later when the distance to the rival at the start of the experiment was shorter. Moreover, with a competitor, the onset of glowing depended on body size so that large females started to glow earlier. Body size and glow intensity increased towards the north, which likely maintains the female visibility to males in the bright summer nights of higher latitudes. My results suggest that females may be able to assess their attractiveness in relation to others and change their signaling behavior accordingly. Signaling environments, in turn, may cause selection pressure to increase visibility to males, causing a latitudinal cline in signal intensity and body size.

see all

Tiivistelmä

Eläimet viestivät seksuaalisten signaalien avulla lisääntymisvalmiudestaan ja laadustaan parittelukumppanina. Signaalien kehittymiseen vaikuttavat kuitenkin myös valikoivien kumppaniehdokkaiden mieltymykset sekä signalointiympäristön ominaisuudet. Näiden vaikuttavien tekijöiden lomassa signaloijien on usein kilpailtava niukemmasta määrästä kumppaneita, jolloin houkuttelevimmat yksilöt valikoituvat muita herkemmin. Heikommin menestyvät voivat kuitenkin käyttää kilpailijoita tai ympäristöä hyväkseen lisääntyäkseen. Vaikka seksuaalisignaalit ja -kilpailu ovat huomattavampia koirailla kuin naarailla, naarailla on monipuolinen joukko signaaleja, joita ne voivat käyttää kilpaillakseen parittelukumppaneista.

Väitöskirjassani tutkin, kuinka sosiaalinen ja visuaalinen ympäristö vaikuttavat naaraan seksuaaliseen signalointiin. Tutkin kenttä- ja laboratoriokokein sekä kenttämittauksin, kuinka kilpailijoiden kirkkaus ja valoympäristön ominaisuudet vaikuttavat naaraan visuaalisen seksuaalisignaalin käyttöön ja ominaisuuksiin. Käytän tutkimuslajina kiiltomatoa (Lampyris noctiluca), jonka naaraat loistavat öisin houkutellakseen lentäviä koiraita. Suuret naaraat tuottavat kirkkaamman loisteen, jota koiraat suosivat.

Tulokseni osoittavat, että naaraiden seksuaaliseen signalointiin vaikuttavat sekä sosiaalinen että visuaalinen ympäristö, mutta myös signaloijien ominaisuudet. Kilpailija vaikutti signalointipaikan valintaan, kun naaraat kasvattivat etäisyyttä kirkkaampaan kilpailijaan. Himmeämpi kilpailija vaikutti signalointipaikan sijasta -aikaan naaraiden loistaessa myöhemmin, kun etäisyys kilpailijaan kokeen alussa oli lyhyempi. Lisäksi signalointiajankohta kilpailijan läsnä ollessa riippui ruumiinkoosta niin, että suuret naaraat loistivat aiemmin. Loisteen kirkkaus sekä naaraan koko kasvoivat pohjoista kohti, mikä todennäköisesti ylläpitää naaraan näkyvyyttä koiraille kirkkaissa kesäöissä. Tulokseni antavat ymmärtää, että naaraat saattavat kyetä tunnistamaan houkuttelevuutensa suhteessa muihin naaraisiin ja muuttamaan signalointikäyttäytymistään sen mukaan, niiden ruumiin koon myös vaikuttaessa signalointiin. Signalointiympäristö voi puolestaan aiheuttaa valintapaineen olla näkyvämpi koiraille, synnyttäen pohjois-eteläsuuntaisen trendin signaalin voimakkuudessa ja ruumiin koossa.

see all

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

  1. Borshagovski, A.-M., Baudry, G., Hopkins, J., & Kaitala, A. (2018). Pale by comparison: competitive interactions between signaling female glow-worms. Behavioral Ecology, 30(1), 20–26. https://doi.org/10.1093/beheco/ary161

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  2. Baudry, G., Borshagovski, A.-M., Hopkins, J., Watts, P. C., & Kaitala, A. (2021). Effect of intrasexual competition on sexual signaling in glow-worm females. Manuscript in preparation.

  3. Borshagovski, A.-M., Lehtonen, T. K., & Kaitala, A. (2021). Context-dependent effects of size and rival presence on female sexual signaling. Manuscript in preparation.

  4. Borshagovski, A.-M., Saari, P., Lehtonen, T. K., & Kaitala, A. (2020). When night never falls: female sexual signalling in a nocturnal insect along a latitudinal gradient. Behavioral Ecology and Sociobiology, 74(12). https://doi.org/10.1007/s00265-020-02927-9

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. A, Scientiae rerum naturalium
ISSN: 0355-3191
ISSN-E: 1796-220X
ISSN-L: 0355-3191
ISBN: 978-952-62-2910-2
ISBN Print: 978-952-62-2909-6
Issue: 758
Type of Publication: G5 Doctoral dissertation (articles)
Field of Science: 1181 Ecology, evolutionary biology
Subjects: