Movement ecology of Guinea baboons (Papio papio)

by Lisa Ohrndorf
Doctoral thesis
Date of Examination:2024-12-04
Date of issue:2025-06-23
Advisor:Prof. Dr. Julia Fischer
Referee:Prof. Dr. Julia Fischer
Referee:Prof. Dr. Niko Balkenhol
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11350

 

 

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Description:Dissertation

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Abstract

English

Access to critical resources such as food, water, shelter, or mates can be a significant determinant of the fitness of animals. In habitats where specific resources are limited, there is high potential for resource competition. An extensive body of theoretical and empirical research targets whether and how animals, particularly primates, adjust aspects of their social organisation, including group size, composition and cohesion, to prevailing ecological conditions in their home ranges. These studies have highlighted the importance of resource abundance and distribution, at various spatial and temporal scales, as well as predation pressure, in shaping primates' spatial distribution and social organisation. Specifically, more abundant and evenly distributed resources are expected to result in larger, more cohesive social groups. In habitats where ecological conditions are not stable but vary spatially or temporally (e.g., seasonally), fission-fusion dynamics can serve as a strategy to balance the costs and benefits of group living. Animals that exhibit fission-fusion dynamics are thought to flexibly adjust their group size, cohesion and composition in response to varying ecological conditions. The fluid nature of fission-fusion dynamics, in turn, provides a valuable framework for studying behavioural adaptations to short-term ecological variations, making it a powerful approach for testing socio-ecological hypotheses. The aim of this dissertation was to assess the ecological drivers of fission-fusion dynamics in Guinea baboons in Simenti. Guinea baboons live in multi-level societies with one-male units as the basal level of social organisation. Several units form parties, which together with other parties, form gangs. Guinea baboons exhibit molecular fission-fusion dynamics, meaning that events of fissions and fusions happen along consistent lines, and most often at the level of parties. I aimed to assess whether the fission-fusion dynamics observed in Guinea baboons in Simenti reflect an adaptation to varying levels of resource availability and predator presence across the study period. Therefore, I investigated the effects of food availability and predator presence on grouping and space use patterns of Guinea baboons at several different levels. I assessed patterns of spatial and temporal landscape partitioning among neighbouring parties as a strategy to mitigate resource competition in a non-territorial species. I found attraction-based patterns of landscape partitioning, with study parties staying in close spatial proximity year-round, regardless of food availability or predator presence, suggesting low levels of feeding competition between them. An assessment of the patterns of sleeping site use of Guinea baboon parties suggests opportunistic exploitation of this resource, likely due to low levels of competition for sleeping sites between parties. At a finer spatial and temporal scale, I investigated whether Guinea baboons adapt their within-group spatial cohesion to ecological conditions at specific feeding sites. I found no significant effects of feeding site characteristics on within-group cohesion or levels of aggression at feeding sites, indicating that competition is low not only among groups across the landscape but also within groups at specific feeding sites. Lastly, I investigated spatial cognition in Guinea baboons as a strategy to maximise access to important resources. I found that Guinea baboons kept track of the spatiotemporal availability of a food resource in their habitat, and moved towards it more linearly, faster, and earlier, when it was in season compared to when it was not. This cognitive ability suggests that while competition for resources is generally low, Guinea baboons still employ strategies to efficiently exploit seasonally available foods. In conclusion, the results of this dissertation suggest that in Simenti, neither food availability nor predator presence significantly impact fission-fusion dynamics in Guinea baboons. Independently of scale, I found high spatial tolerance within and between parties, with no heightened levels of aggression related to food availability or distribution. Most likely, Guinea baboons in Simenti live in an environment that provides little potential for competition. There are no periods of pronounced resource scarcity, and specific food items or patches are of small individual value. Thus, aggressive contest competition might not be warranted for naturally occurring food resources. Taken together with social factors, such as low levels of mating competition and high inter-individual relatedness, the reduced competitive environment may allow for the maintenance of a high degree of spatial tolerance with low levels of aggression and relaxed social dynamics. However, it remains uncertain whether this pattern is a general feature across all Guinea baboon habitats or specific to the ecological conditions in Simenti. Future research should assess the drivers of fission-fusion dynamics in more resource-scarce habitats, such as those found in the desert-like parts of their distribution range in Mauritania. Such comparative studies would help determine whether changes in competitive regimes translate to alterations in observed fission-fusion dynamics, thus providing valuable insights into the relationship between ecological conditions and primate social organisation.
Keywords: Primate socio-ecology; Social organisation; Spatial ecology; Resource competition; Predation pressure; Spatial cognition; Fission-fusion dynamics

German

Der Zugang zu kritischen Ressourcen wie Nahrung, Wasser, Schutz oder Fortpflanzungspartnern kann ein wichtiger Faktor für die Fitness von Tieren sein. In Lebensräumen, in denen bestimmte Ressourcen begrenzt sind, besteht ein hohes Potenzial für Wettbewerb um solche Ressourcen. Ein umfangreiches Feld theoretischer und empirischer Forschung befasst sich mit der Frage, ob und wie Tiere, insbesondere Primaten, Aspekte ihrer sozialen Organisation, einschließlich Gruppengröße, -Zusammensetzung und -Zusammenhalt, an die vorherrschenden ökologischen Bedingungen in ihren Lebensräumen anpassen. Diese Studien haben die Bedeutung von Ressourcenverfügbarkeit und -verteilung auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Ebenen, sowie von Prädationsdruck, für die räumliche Verteilung und soziale Organisation von Primaten hervorgehoben. Insbesondere geht man davon aus, dass reichlich vorhandene und gleichmäßig verteilte Ressourcen zu größeren, zusammenhängenderen Gruppen führen. In Lebensräumen, in denen die ökologischen Bedingungen nicht stabil sind, sondern räumlich oder zeitlich variieren (z. B. saisonal), können sogenannte „fission-fusion“-Dynamiken als Strategie zum Ausgleich von Kosten und Nutzen des Lebens in Gruppen dienen. Es wird angenommen, dass Tiere, die fission-fusion-Dynamiken aufweisen, ihre Gruppengröße, ihren räumlichen Zusammenhalt und ihre Gruppenzusammensetzung als Reaktion auf unterschiedliche ökologische Bedingungen flexibel anpassen. Der fließende Charakter solcher fission-fusion-Dynamiken wiederum bietet einen nützlichen Rahmen für die Untersuchung von Verhaltensanpassungen an kurzfristige Schwankungen von ökologischen Bedingungen, was sie zu einem wertvollen Instrument für die Auswertung sozio-ökologischer Hypothesen macht. Ziel dieser Dissertation war es, die ökologischen Triebkräfte der fission-fusion-Dynamiken bei Guineapavianen in Simenti zu untersuchen. Guineapaviane leben in mehrstufigen Gesellschaften mit „Units“ als unterster Ebene der sozialen Organisation. Mehrere Units bilden „Parties“, welche zusammen mit anderen Parties „Gangs“ bilden. Guineapaviane weisen molekulare fission-fusion-Dynamiken auf, was bedeutet, dass Spaltungen und Wiedervereinigungen von Gruppen entlang konsistenter Linien und am häufigsten auf der Ebene von Parties stattfinden. Ich wollte herausfinden, ob die bei Guineapavianen in Simenti beobachteten fission-fusion-Dynamiken eine Anpassung an die unterschiedliche Verfügbarkeit von Ressourcen und die Anwesenheit von Raubtieren während des Untersuchungszeitraums darstellen. Hierfür untersuchte ich die Auswirkungen von Nahrungsverfügbarkeit und Raubtierpräsenz auf Gruppierungs- und Raumnutzungsverhalten von Guineapavianen auf verschiedenen Ebenen. Ich bewertete die Muster der räumlichen und zeitlichen Landschaftsaufteilung zwischen benachbarten Gruppen als Strategie zur Minderung der Ressourcenkonkurrenz in dieser nicht-territorialen Art. Ich fand auf Affinität basierende Muster der Landschaftsaufteilung, wobei die Untersuchungsgruppen das ganze Jahr über in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander blieben. Dies passierte unabhängig von Futterverfügbarkeit oder der Anwesenheit von Raubtieren, was auf ein geringes Maß an Nahrungskonkurrenz zwischen Gruppen schließen lässt. Eine weitere Bewertung der Schlafplatznutzung durch die Guineapavian-Parties deutet auf eine opportunistische Nutzung dieser Ressource hin, die wahrscheinlich auch auf eine geringe Konkurrenz um Schlafplätze zwischen den Parties zurückzuführen ist. Auf einer feineren räumlichen und zeitlichen Ebene untersuchte ich, ob Guineapaviane ihren räumlichen Zusammenhalt innerhalb der Gruppe an die ökologischen Bedingungen an bestimmten Futterstellen anpassen. Hierbei fand ich keine signifikanten Auswirkungen auf den Zusammenhalt innerhalb der Gruppe oder die Häufigkeit und Intensität von Aggressionen an Futterstellen. Dies deutet darauf hin, dass Nahrungskonkurrenz nicht nur zwischen Gruppen über die gesamte Landschaft, sondern auch innerhalb der Gruppen an bestimmten Futterstellen gering ist. Schließlich untersuchte ich die räumliche Kognition von Guineapavianen als Strategie zur Maximierung ihres Zugangs zu wichtigen Ressourcen. Ich fand heraus, dass Guineapaviane auf die räumlich-zeitliche Verfügbarkeit einer Nahrungsressource in ihrem Lebensraum achten und sich linearer, schneller und früher zu ihr hinbewegen, wenn sie verfügbar ist, als wenn sie es nicht ist. Diese kognitive Fähigkeit deutet darauf hin, dass Guineapaviane, obwohl die Nahrungskonkurrenz im Allgemeinen eher gering ist, dennoch Strategien anwenden, um die saisonal verfügbaren Nahrungsmittel effizient zu nutzen. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, dass in Simenti weder die Nahrungsverfügbarkeit noch die Anwesenheit von Raubtieren einen signifikanten Einfluss auf die fission-fusion-Dynamiken bei Guineapavianen haben. Unabhängig der räumlichen und zeitlichen Ebene meiner Untersuchungen fand ich eine hohe räumliche Toleranz innerhalb und zwischen den Parties, ohne dass die Verfügbarkeit oder Verteilung von Nahrung zu einem erhöhten Aggressionsniveau führte. Höchstwahrscheinlich leben die Paviane in Simenti in einer Umgebung, die wenig Potenzial für Konkurrenz bietet. Es gibt keine langen Zeiträume ausgeprägter Ressourcenknappheit, und bestimmte Nahrungsmittel oder Futterstellen sind von geringem individuellem Wert, was einen aggressiven Wettbewerb um natürlich vorkommende Nahrungsressourcen nicht zu rechtfertigen scheint. Zusammen mit sozialen Faktoren, wie z. B. einem geringen Paarungswettbewerb zwischen Männchen und einer hohen Verwandtschaft zwischen den Individuen, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das wettbewerbsarme Umfeld die Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an räumlicher Toleranz bei geringem Aggressionsniveau und entspannter sozialer Dynamik ermöglicht. Es bleibt jedoch ungewiss, ob dieses Muster ein allgemeines Merkmal für alle Lebensräume der Guineapaviane, oder spezifisch für die ökologischen Bedingungen in Simenti ist. Künftige Forschungsarbeiten sollten die Triebkräfte der fission-fusion-Dynamiken in ressourcenärmeren Lebensräumen untersuchen, wie sie in den wüstenähnlichen Teilen ihres Verbreitungsgebiets in Mauretanien zu finden sind. Solche vergleichenden Studien würden dazu beitragen, festzustellen, ob Veränderungen in den Konkurrenzverhältnissen zu Veränderungen in den beobachteten fission-fusion-Dynamiken führen. Dies würde uns weitere Einblicke in die Beziehung zwischen ökologischen Bedingungen und der sozialen Organisation von Primaten liefern.

Other Languages

L'accès à des ressources essentielles telles que de la nourriture, de l'eau, d’abri ou des partenaires peut être un facteur déterminant de la condition physique des animaux. Dans des habitats où des ressources spécifiques sont limitées, il existe un fort potentiel de concurrence pour les ressources. Un grand nombre de recherches théoriques et empiriques ciblent si et comment les animaux, en particulier les primates, adaptent certains aspects de leur organisation sociale, notamment la taille, la composition et la cohésion des groupes, aux conditions écologiques prévalant dans leur domaine vital. Ces études ont mis en évidence l'importance de l'abondance et de la distribution des ressources, à différentes échelles spatiales et temporelles, et la présence des prédateurs, dans la répartition spatiale et l'organisation sociale des primates. Plus précisément, on s'attend à ce que des ressources plus abondantes et uniformément réparties donnent lieu à des groupes sociaux plus grandes et plus cohésifs. Dans des habitats où les conditions écologiques ne sont pas stables mais varient dans l'espace ou dans le temps (par exemple, au fil des saisons), la dynamique de fission-fusion peut servir comme stratégie pour équilibrer les coûts et les avantages de la vie en groupe. On pense que les animaux qui présentent une dynamique de fission-fusion adaptent la taille, la cohésion et la composition de leur groupe en réponse à des conditions écologiques variables de manière flexible. La nature fluide de la dynamique de fission-fusion offre, à son tour, cadre précieux pour étudier les adaptations comportementales aux variations à court terme des conditions écologiques, en faisant une approche puissante pour tester les hypothèses socio-écologiques. L'objectif de cette thèse était d'évaluer les moteurs écologiques de la dynamique de fission-fusion chez les babouins de Guinée à Simenti, Sénégal. Les babouins de Guinée vivent dans des sociétés à plusieurs niveaux, avec des unités d’un seul mâle comme niveau de base de l'organisation sociale. Plusieurs unités forment des parties qui, avec d'autres parties, forment des gangs. Les babouins de Guinée présentent une dynamique moléculaire de fission-fusion, ce qui signifie que les événements de fission et de fusion se produisent au long de lignes cohérentes, et le plus souvent au niveau des parties. Mon objectif était d’évaluer si la dynamique de fission-fusion observée chez les babouins de Guinée à Simenti reflète une adaptation aux différents niveaux de disponibilité des ressources et à la présence de prédateurs au cours de la période d'étude. Par conséquent, j'ai étudié les effets de la disponibilité de nourriture et de la présence de prédateurs sur les modèles de regroupement et d'utilisation de l'espace des babouins de Guinée à plusieurs niveaux différents. J'ai évalué les modèles de partition spatiale et temporelle du paysage entre les parties voisines en tant que stratégie visant à atténuer la compétition pour les ressources chez une espèce non territoriale. J'ai trouvé des modèles de partage du paysage basés sur l'attraction, avec des groupes d'étude restant en proximité spatiale toute l'année, indépendamment de la disponibilité de nourriture ou de la présence de prédateurs, ce qui suggère des faibles niveaux de compétition alimentaire entre eux. Une évaluation des schémas d'utilisation des dortoirs des groupes de babouins de Guinée suggère une exploitation opportuniste de cette ressource, probablement en raison des faibles niveaux de compétition pour les dortoirs entre les groupes. A une échelle spatiale et temporelle plus fine, j'ai cherché à savoir si les babouins de Guinée adaptaient leur cohésion spatiale au sein du groupe aux conditions écologiques des sites d'alimentation spécifiques. Je n'ai pas trouvé d'effets significatifs des caractéristiques des sites d'alimentation sur la cohésion au sein des groupes ou sur les niveaux d'agression sur les sites d'alimentation, ce qui indique que la compétition est faible non seulement entre groupes dans le paysage mais aussi au sein des groupes sur des sites d'alimentation spécifiques. Enfin, j'ai étudié la cognition spatiale chez les babouins de Guinée en tant que stratégie visant à maximiser l'accès à des ressources importantes. J'ai constaté que les babouins de Guinée suivaient la disponibilité spatio-temporelle d'une ressource alimentaire dans leur habitat et se déplaçaient vers elle de manière plus linéaire, plus rapide et plus précoce lorsqu'elle était en saison que lorsqu'elle ne l'était pas. Cette capacité cognitive suggère que si la compétition pour les ressources est généralement faible, les babouins de Guinée emploient encore des stratégies pour exploiter efficacement les aliments disponibles en saison. En conclusion, les résultats de cette thèse suggèrent qu'à Simenti, ni la disponibilité de nourriture ni la présence de prédateurs n'ont d'impact significatif sur la dynamique de fission-fusion chez les babouins de Guinée. Indépendamment de l'échelle, j'ai constaté une grande tolérance spatiale au sein des groupes et entre eux, sans que les niveaux d'agression ne soient accrus en fonction de la disponibilité ou de la distribution de la nourriture. Il est très probable que les babouins de Guinée de Simenti vivent dans un environnement qui offre peu de possibilités de compétition. Il n'y a pas de périodes de pénurie prononcée des ressources, et les aliments spécifiques ou les parcelles ont une faible valeur individuelle, ce qui ne justifie pas une compétition agressive pour les ressources alimentaires naturelles. Associés aux facteurs sociaux, tels que les faibles niveaux de compétition pour l'accouplement et les liens de parenté interindividuels élevés, les résultats suggèrent que l'environnement concurrentiel réduit permet le maintien d'un degré élevé de tolérance spatiale avec de faibles niveaux d'agression et une dynamique sociale détendue. Cependant, il n'est pas certain que ce comportement détendu soit une caractéristique générale de tous les habitats des babouins de Guinée ou qu'il soit spécifique aux conditions écologiques de Simenti. Les recherches futures devraient évaluer les moteurs de la dynamique de fission-fusion dans des habitats plus pauvres en ressources, tels que ceux trouvés dans les parties désertiques de leur aire de distribution en Mauritanie. Telles études comparatives permettraient de déterminer si les changements dans les régimes de compétition se traduisent par des altérations dans la dynamique de fission-fusion observée, améliorant ainsi notre compréhension de la relation entre les conditions écologiques et l'organisation sociale des primates.
 
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