Oliver Schülke

• Cohesiveness between members of a social unit is a defining characteristic of animal social organization. Dispersed social organizations, where members of a social unit spend the main part of their activity period apart, have only recently been distinguished from cohesive social organizations and are still poorly understood with respect to their ecological basis and reproductive consequences. The general goal of this dissertation was to study the three components of the social system of fork-marked lemurs (Phaner furcifer), a small nocturnalCohesiveness between members of a social unit is a defining characteristic of animal social organization. Dispersed social organizations, where members of a social unit spend the main part of their activity period apart, have only recently been distinguished from cohesive social organizations and are still poorly understood with respect to their ecological basis and reproductive consequences. The general goal of this dissertation was to study the three components of the social system of fork-marked lemurs (Phaner furcifer), a small nocturnal primate from Madagascar living in dispersed pairs. First, I characterise their social organization, focusing on behavioural mechanisms of cohesion between pair partners. Second, through application of van Schaik's ecological model, I investigate predictions about the ecological basis of female intra-sexual avoidance, male-female social relationships and the determinants of differential female reproductive success. Finally, I analyse behavioural and genetic aspects of the mating system to test a recent hypothesis that proposes high extra-pair paternity in dispersed primate pairs resulting from constraints on male mate guarding. The study was conducted in Kirindy Forest in Madagascar between September 1998 and April 2001 during three field seasons for a total of 20 months. During more than 1400 hours of focal animal protocols, I sampled year-round data on space use, feeding ecology, time budgets, and social behaviour of all adults and three subadults of 8 families, complemented by simultaneous focal follows of both pair partners, year-round information on sleeping site use, measures on food abundance in each territory, morphological measurements, and DNA-microsatellite data for seven newly discovered polymorphic loci. Across eight social units and three breeding seasons, pairs were the prevailing grouping pattern (18 of 21 family years). Most pairs were stable for more than three mating seasons and used well defined stable territories. Although both pair partners used the same territory in a fairly similar fashion, average distance between pair partners was 100m, which was far considering that many territories measure only 200m in diameter. Pair partners spent only about 20% of activity time in less than 25m distance of each other and shared a sleeping site on average only every third day. Females were found to be dominant over their partner as well as over neighbouring males in all behavioural contexts. Most important food resources were exudates of a small number of tree species. Major food resources were distributed in small, defendable patches characterized by fast depletion and rapid renewal. In accordance with the ecological model, this led to strong within-group contest and scramble competition and weak between-group contest competition over food, as indicated by a positive dominance effect and a negative group size effect on female physical condition. Female reproductive success was determined mainly by family size. Paternity likelihood and exclusion analyses revealed that four out of seven offspring were most likely sired by an extra-pair male. Behaviour during the mating season implied that females as well as males take an active part in obtaining extra-pair copulations and that males try to guard their mates. Dispersed social organization in itself, i.e. low cohesion between pair partners, cannot explain high extra-pair paternity. I propose instead that several other factors common to most primates living in dispersed pairs constrain mate guarding and lead to high EPP. The ecological settings determine the mode of food competition and have shaped the social system of fork-marked lemurs in several ways. Intense within-group competition for food may have ultimately led to female intra-sexual avoidance and range exclusivity which represents an evolutionary precursor of pair-living. Although it remains elusive why females ultimately associated with single males, patterns of within-group contest competition for food explain why pair partners avoid each other during nocturnal activity. The limited number of food resources that is used in repetitive fashion and incomplete knowledge about the pair partners position explain why pair partners meet relatively often and why most encounters involve agonistic conflict. Rigid feeding itineraries characteristic of exudate feeders are likely to pose high costs to offspring dispersing to unfamiliar areas. Feeding ecology can, therefore, explain why parents tolerate delayed natal dispersal despite a negative effect on actual female reproductive success. In conclusion, the present study successfully applied existing socio-ecological theory to a new area of research, refined a recent evolutionary model and contributed important comparative data to our understanding of dispersed pairs in particular and primate and animal societies in general.…
• Disperse soziale Organisation, in der die Mitglieder einer sozialen Einheit den Großteil ihrer Aktivitätszeit allein verbringen, wurde erst kürzlich von kohäsiven sozialen Organisationsformern unterschieden und ist bisher im Hinblick auf ihre ökologische Basis und die reproduktiven Konsequenzen wenig verstanden. Mit der vorliegenden Arbeit wird zuerst die soziale Organisation des Gabelstreifenmakis (Phaner furcifer), eines kleinen, nachtaktiven madegassischen Primaten, mit Fokus auf den Verhaltensmechanismen der Kohäsion zwischen PaarpartnernDisperse soziale Organisation, in der die Mitglieder einer sozialen Einheit den Großteil ihrer Aktivitätszeit allein verbringen, wurde erst kürzlich von kohäsiven sozialen Organisationsformern unterschieden und ist bisher im Hinblick auf ihre ökologische Basis und die reproduktiven Konsequenzen wenig verstanden. Mit der vorliegenden Arbeit wird zuerst die soziale Organisation des Gabelstreifenmakis (Phaner furcifer), eines kleinen, nachtaktiven madegassischen Primaten, mit Fokus auf den Verhaltensmechanismen der Kohäsion zwischen Paarpartnern charakterisiert. Im zweiten Teil untersuche ich Vorhersagen über ökologische Grundlagen von Meidung unter Weibchen, über soziale Beziehungen zwischen Männchen und Weibchen und Determinanten des differenziellen Reproduktionserfolges der Weibchen. Zuletzt analysiere ich Verhaltens- und genetische Aspekte des Paarungssystems. Damit wird eine neuere Hypothese getestet, die für disperse Paare eine hohe Rate von Vaterschaften außerhalb des Paares vorhersagt, welche auf Einschränkungen der Partnerbewachung zurückzuführen seien. Die Studie wurde zwischen September 1998 und April 2001 im Kirindy Wald in Madagaskar durchgeführt. In mehr als 1400 Stunden Fokustierprotokollen sammelte ich Informationen zur Raumnutzung, Nahrungsökologie, Zeitbudget und Sozialverhalten von allen Adulten und drei Subadulten aus 8 Familien im Jahresverlauf. Diese wurden durch simultane Beobachtung beider Paarpartner, Registrierung der Schlafbaumnutzung im Jahresverlauf, Messungen der Nahrungsverfügbarkeit im Territorium, morphologische Messungen und DNS-Mikrosatelliten Daten von sieben neu beschriebenen polymorphen Loci ergänzt. Über acht soziale Einheiten und drei Fortpflanzungszeiten hinweg waren Paare die vorherr-schende Gruppenstruktur (18 von 21 Familien-Jahren). Die meisten Paare waren über mehr als drei Paarunsgzeiten hinweg stabil und nutzten wohl definierte Territorien. Obwohl beide Paarpartner dieselben Territorien in sehr ähnlicher Weise nutzten, war der mittlere Abstand zwischen ihnen mit 100m, was etwa einem halben Territoriumsdurchmesser entspricht, sehr groß. Paarpartner verbrachten etwa 20% ihrer Aktivitätszeit in weniger als 25m Distanz zueinander und verbrachten etwa jeden dritten Tag in derselben Schlafhöhle. Weibchen waren in allen Verhaltenskontexten über alle Männchen dominant. Die Hauptnahrung waren Exsudate von einigen wenigen Baumarten. Die wichtigsten Ressourcen waren in kleinen, verteidigbaren Einheiten verteilt, die sich durch schnelle Erschöpfung und hohe Regenerationsrate auszeichneten. Entsprechend den Erwartungen des ökologischen Modells führte dies zu starker direkter und indirekter Konkurrenz innerhalb von Gruppen und zu schwacher direkter Konkurrenz zwischen Gruppen, was sich aus positiven Dominanz- und negativen Gruppengrößeneffekten auf die physische Kondition von Weibchen ablesen ließ. Weiblicher Reproduktionserfolg wurde hauptsächlich durch die Familiengröße bestimmt. Vaterschaftsausschluß und Vaterschaftswahrscheinlichkeitsanalysen zeigten, daß vier von sieben Jungtieren wahrscheinlich nicht von ihren sozialen Vätern gezeugt wurden. Das Verhalten während der Paarungszeit deutete darauf hin, daß sowohl Männchen als auch Weibchen eine aktive Rolle beim Zustandekommen von Paarungen außerhalb des Paares spielen, und daß Männchen versuchen ihre Partnerinnen zu bewachen. Disperse soziale Organisation allein kann die hohe Rate von Vaterschaften außerhalb des Paarbundes nicht erklären. Ich schlage statt dessen einige Faktoren vor, die den meisten Primaten gemein sind, die in dispersen Paaren leben, die Partnerbewachung erschweren und somit Vaterschaften außerhalb des Paarbundes erklären können. Die ökologischen Gegebenheiten beeinflussen den Modus der Nahrungskonkurrenz und haben das Sozialsystem des Gabelstreifenmakis in mehrfacher Hinsicht geformt. Intensive Konkurrenz innerhalb von Gruppen könnten ultimat zur Meidung unter Weibchen und exklusiven Streifgebieten geführt haben, was einen evolutionären Vorläufer für das Paarleben darstellt. Obwohl es ungeklärt bleiben muß, warum sich Weibchen ursprünglich mit einem Männchen zusammenschlossen, so können doch die Muster der Konkurrenz innerhalb vor Gruppen erklären, warum Paarpartner während nächtlicher Aktivität Nähe meiden. Die begrenzte Zahl von Nahrungsressourcen und deren wiederholte Nutzung, sowie unvollständige Information über den Aufenthaltsort des Paarpartners, können erklären, warum Paarpartner sich relativ häufig treffen und warum die meisten Begegnungen zu agonistischen Auseinandersetzungen führen. Nachwuchs, der in unbekannte Areale auswandert, muß wahrscheinlich hohe Kosten in Kauf nehmen, weil Exsudatkonsumenten typischerweise ein sehr strenges Nutzungsmuster von Nahrungsressourcen aufweisen. Die Nahrungsökologie kann also erklären, warum Elterntiere ihren erwachsenen Nachwuchs im Territorium dulden, obwohl dies einen negativen Effekt auf den aktuellen Reproduktionserfolg der Weibchen hat.…