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Individual reproductive strategies in the dusky warbler (Phylloscopus fuscatus)

Individuelle reproduktive Strategien beim Dunkellaubsänger (Phylloscopus fuscatus)

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-1232
  • This study investigates mechanisms and consequences of sexual selection in a polygynous population of dusky warblers Phylloscopus fuscatus, breeding near Magadan in the Russian Far East. In particular, the study focuses on individual variation in the reproductive behaviours of both females and males. The mating system of this population is characterised by facultative polygyny (17 per cent of the males mated with more than one female), and by an outstandingly high rate of extra-pair paternity (45 per cent of the offspring was not sired by theThis study investigates mechanisms and consequences of sexual selection in a polygynous population of dusky warblers Phylloscopus fuscatus, breeding near Magadan in the Russian Far East. In particular, the study focuses on individual variation in the reproductive behaviours of both females and males. The mating system of this population is characterised by facultative polygyny (17 per cent of the males mated with more than one female), and by an outstandingly high rate of extra-pair paternity (45 per cent of the offspring was not sired by the social partner of the female). The occurrence of polygyny is best explained by the ‘polygyny-threshold model’ (PTM). A novel finding of this study is that female mating decisions follow a conditional strategy. First-year females that have no prior breeding experience prefer monogamy over territory quality, while older females more often mate polygynously. I argue that the costs of receiving no male help may be higher for inexperienced females, while the benefits of having a free choice between territories may be higher for individuals that know which territories had the highest breeding success in previous years. Furthermore, I find support for the existence of two female mating strategies. The ‘emancipated’ female which is not dependent on male help, is free to choose the best territory and the best copulation partners. The ‘help-dependent’ female, in contrast, is bound to find a partner who is willing to assist her with brood care, thus she will have to accept territories and genetic fathers of lesser quality. The most unexpected finding on female mating behaviours is that this dichotomy between emancipated and help-dependent females is accompanied by morphological specialisation, which indicates that there is genetic variation underlying these female mating strategies. Male mating behaviours are characterised by competition for ownership of the best territories and by advertisement of male quality to females, as these are the factors which largely determine male reproductive success. Male success in obtaining copulations depended on the quality of their song, a fact that explains why males spend most of the daytime singing during the period when females are fertile. Individuals that were able to maintain a relatively high sound amplitude during rapid frequency modulations were consistently preferred by females as copulation partners. Studies of physiological limitations on sound production suggest that such subtle differences in male singing performance can provide an honest reflection of male quality. The present study is the first to indicate that females may judge the quality of a male’s song by his performance in sound production. Quality of song was also related to winter survival, which suggests that females can enhance the viability of their offspring by seeking extra-pair fertilisations from good singers (good-genes hypothesis). In general, the present study demonstrates that a complete understanding of avian mating systems is not possible without a detailed analysis of alternative behavioural strategies and of how individuals adjust their reproductive tactics according to their individual needs and abilities.show moreshow less
  • Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Mechanismen und Auswirkungen sexueller Selektion, untersucht an einer polygynen Population des Dunkellaubsängers Phylloscopus fuscatus, in der Nähe von Magadan im russischen Fernen Osten. Das Hauptanliegen ist die Untersuchung individueller Unterschiede in reproduktiven Strategien, sowohl bei Weibchen als auch bei Männchen. Das Paarungssystem der untersuchten Population ist durch das Vorkommen sozialer Polygynie gekennzeichnet (17 Prozent aller Männchen waren mit mehr als einem Weibchen verpaart),Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Mechanismen und Auswirkungen sexueller Selektion, untersucht an einer polygynen Population des Dunkellaubsängers Phylloscopus fuscatus, in der Nähe von Magadan im russischen Fernen Osten. Das Hauptanliegen ist die Untersuchung individueller Unterschiede in reproduktiven Strategien, sowohl bei Weibchen als auch bei Männchen. Das Paarungssystem der untersuchten Population ist durch das Vorkommen sozialer Polygynie gekennzeichnet (17 Prozent aller Männchen waren mit mehr als einem Weibchen verpaart), sowie durch eine ungewöhnlich hohe Rate außerpaarlicher Vaterschaften (45 Prozent des Nachwuchses stammte nicht vom sozialen Partner des Weibchens ab). Das Auftreten sozialer Polygynie lässt sich am besten durch das „Polygynie-Schwellen-Modell“ (PSM) erklären. Ein neuartiger Befund dieser Untersuchung ist, dass die Partnerwahl einer konditionellen Strategie unterliegt: Unerfahrene, einjährige Weibchen scheinen die Monogamie der Wahlfreiheit eines Reviers vorzuziehen, während ältere Weibchen öfter in polygynen Beziehungen zu finden sind. Man könnte vermuten, dass die Kosten fehlender Hilfe für unerfahrene Weibchen besonders groß sind, während die Vorteile einer freien Auswahl an Territorien nur von solchen Weibchen optimal genützt werden können, die den zu erwartenden Bruterfolg für die einzelnen Territorien aus den Erfahrungen der letzten Jahre abschätzen können. Desweiteren finde ich Hinweise auf die Existenz von zwei alternativen weiblichen Paarungstaktiken: „Emanzipierte“ Weibchen haben eine freie Auswahl an Brutterritorien und Kopulationspartnern. „Abhängige“ Weibchen müssen einen Paarungspartner finden, der bereit ist, bei der Jungenaufzucht zu helfen, weshalb sie sich oft mit weniger guten Revieren und Geschlechtspartnern zufrieden geben müssen. Der überraschendste Befund hierzu ist, dass die Aufspaltung in „emanzipierte“ und „abhängige“ Weibchen mit einer morphologischen Spezialisierung des Schnabels einhergeht. Dies zeigt an, dass wohl auch erbliche Komponenten zu diesem Verhaltensunterschied beitragen. Männliches Paarungsverhalten ist gekennzeichnet von Konkurrenz um den Besitz der besten Brutreviere und vom Anpreisen eigener Qualitäten gegenüber den Weibchen, da diese Faktoren den Reproduktionserfolg der Männchen bestimmen. Welchen Erfolg Männchen beim Erlangen von Kopulationen hatten, hing in erster Linie von der Qualität ihres Gesangs ab. Ein Befund, der erklärt, warum Männchen, in der Zeit, wenn Weibchen fruchtbar sind, den Großteil des Tages mit Singen verbringen. Weibchen bevorzugten solche Männchen als Kopulationspartner, die in der Lage waren, Töne mit steilen Frequenzmodulationen mit konstant hoher Lautstärke zu singen. Untersuchungen zu physiologischen Limitierungen der Tonerzeugung legen nahe, dass feine Unterschiede in der Qualität der Darbietung durchaus ein ehrliches Signal für die Qualität des Männchens sein können. Die vorliegende Studie ist die erste, die nahe legt, dass Weibchen die Qualität männlichen Gesangs an feinen Unterschieden in der Tonproduktion festmachen könnten. Diese Beobachtung erinnert daran, dass auch wir die Fähigkeiten eines menschlichen Sängers an (im weiteren Sinne) ähnlichen Kriterien messen. Interessanterweise hatten, beim Dunkellaubsänger, gute Sänger bessere Chancen, den Winter zu überleben. Dies weist darauf hin, dass Weibchen die Lebensfähigkeit ihres Nachwuchses dadurch erhöhen, dass sie außerpaarliche Kopulationen mit guten Sängern suchen („Gute-Gene-Hypothese“). Im allgemeinen zeigt die vorliegende Arbeit, dass für ein umfassendes Verständnis eines Paarungssystems eine detaillierte Analyse alternativer Verhaltensstrategien und individueller reproduktiver Taktiken notwendig ist.show moreshow less

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Metadaten
Author: Wolfgang Forstmeier
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-1232
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Biologie
Faculties:Fakultät für Biologie / Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften
Date of final exam:2001/08/08
Language:English
Year of Completion:2001
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
GND Keyword:Laubsänger; Polygynie; Magadan <Region>; Dunkler Laubsänger
Tag:Paarungssystem; Polygynie; Vögel; außerpaarliche Vaterschaft
birds; extra-pair paternity; mating system; polygyny
Release Date:2002/08/06
Advisor:Prof. Dr. Karl Eduard Linsenmair