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Leaving a solitary life behind: Evolutionary processes leading to sociality in animals

dc.contributor.advisorKappeler, Peter M. Prof. Dr.
dc.contributor.authorSocias Martínez, Lluis
dc.date.accessioned2020-02-25T12:27:39Z
dc.date.available2020-02-25T12:27:39Z
dc.date.issued2020-02-25
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-133B-4
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-7884
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc570de
dc.titleLeaving a solitary life behind: Evolutionary processes leading to sociality in animalsde
dc.typecumulativeThesisde
dc.contributor.refereeSchülke, Oliver Dr.
dc.date.examination2019-12-13
dc.description.abstractgerDie Entwicklung stabiler Tiergruppen ist ein wichtiger Übergang in der Evolution, der aufgrund des selektiven Drucks, der mit sozialen Interaktionen verbunden ist, Veränderungen in der Populationsstruktur und in den aufkommenden Eigenschaften mit sich bringt. Die Sozialität basiert auf Kooperation, ein evolutionäres Puzzle in der darwinistischen Theorie, das auf der Konkurrenz um begrenzte Ressourcen beruht. Im ersten Kapitel stellen wir die Bedeutung der Verwandtschaftsselektion (i.e. Nepotismus) in Frage, um das Auftreten von Tiergruppen zu erklären, das das aktuelle Paradigma darstellt. Diese Theorie legt nahe, dass genetische Ähnlichkeit notwendig ist, um die Konkurrenz zwischen Individuen zu reduzieren, die eine Kooperation ermöglichen. Wir schlagen einen alternativen Rahmen vor, der die zahlreichen und unterschiedlichen Arten berücksichtigt, in denen die elterliche Fürsorge die Entwicklung des Gruppenlebens katalysiert haben könnte. Wir betonen die Bedeutung koevolutiver Prozesse zwischen Parasiten und Raubtieren mit elterlichen Investitionsstrategien, lange bevor ein Übergang zur Sozialität stattfinden kann. Aufbauend auf empirischen und theoretischen Erkenntnissen aus einem breiten Spektrum von Taxa, einschließlich Wirbeltieren und wirbellosen Tieren, schlagen wir vor, dass direkte Fitnessvorteile, die sich aus dem selektiven Druck ergeben, der mit der Evolution der elterlichen Fürsorge verbunden ist, die Kraft hinter dem Auftreten von Tiergruppen sind. In diesem Rahmen ist die Verwandtenselektion eher ein Verstärker oder sogar ein Nebenprodukt aus evolutionären Prozessen, die mit der elterlichen Fürsorge in Verbindung stehen, und nicht die Hauptvoraussetzung für die Entwicklung der Zusammenarbeit. Im zweiten Kapitel konzentrieren wir uns auf die Untersuchung fakultativ sozialer Spezies, um die Prozesse zu verstehen, die eine einsame Spezies zu einem Gruppenleben führen. In diesem Sinne beschreiben wir das Sozialsystem eines fakultativ sozialen Primaten mit gemeinschaftlicher Zucht, Microcebus murinus, anhand von Daten über mehr als 200 Individuen aus einer Wildpopulation. Durch die Untersuchung der gemeinsamen Schlafplatznutzung bei dieser einsamen Futtersuche wollen wir die soziale Flexibilität sowohl auf der Ebene der Art als auch auf der Ebene des Individuums charakterisieren. Wir finden Belege für die soziale Flexibilität bei philopatrischen Weibchen und zerstreuenden Männchen. Darüber hinaus zeigen wir, im Gegensatz zu früheren Ergebnissen, eine höhere Fähigkeit zur Sozialität und sozialen Flexibilität bei den Männchen. Unsere Ergebnisse deuten also darauf hin, dass die weibliche Gemeinschaftszucht möglicherweise nicht die einzige treibende Kraft für die Sozialität bei dieser Art ist, was den in Kapitel 1 dargelegten Rahmen kritisiert; und dass nicht verwandte Männchen genauso anfällig für die Bildung sozialer Gruppen sind wie verwandte Weibchen, was darauf hindeutet, dass die Verwandtschaftsauswahl auch nicht in der Lage ist, die Entwicklung der sozialen Systeme des Mausmakis zu erklären. Während wir in den ersten beiden Kapiteln die Übergänge zur Sozialität aus einer anpassungsorientierten Perspektive diskutiert haben, untersuchen wir in Kapitel 3.1 die Möglichkeit, dass die Sozialität bei Microcebus murinus ein passives Ergebnis der heterogenen Verteilung von Nahrungsressourcen und Schlafplätzen sein könnte. Wir finden keine Belege für einen Effekt der Verfügbarkeit von Nahrungsressourcen oder der Einschränkung der Nistplätze auf individuelle Sozialstrategien. Daher könnten die intrinsischen Vorteile, die mit dem gemeinsamen Schlafen und der gemeinsamen Nutzung eines Heimbereichs mit anderen verbunden sind, bei dieser Art im Spiel sein. In Kapitel 3.2 entwickeln wir die in Kapitel 3.1 angewandte Methode zur Beurteilung der Zuverlässigkeit der für jedes Individuum gesammelten Informationen, um mit Hilfe der Michaelis-Menten-Modellierung Heimatorte zu bauen. Wir glauben, dass dies ein potenziell nützliches Instrument für Studien in der freien Natur sein könnte, wo sowohl die Knappheit der Daten als auch die individuellen Unterschiede in der Menge der gesammelten Daten bewegungsökologische Analysen erschweren können. Abschließend betonen wir, dass die soziale Evolution ein vielfältiger Prozess ist, der mehrere Ebenen der Lebenskomplexität in sich birgt und miteinander verflochten ist und sich den Versuchen einer einheitlichen Erklärung ihrer Ursprünge widersetzt.de
dc.description.abstractengThe evolution of stable animal groups is a major transition in evolution entailing changes in population structure and emerging properties due to the selective pressures associated with social interactions. Sociality is based on cooperation, an evolutionary puzzle in Darwinian theory that is grounded on competition for limited resources. In the first chapter, we challenge the importance of kin selection (i.e. nepotism) to explain the appearance of animal groups, which is the current paradigm. This theory suggests that genetic similarity is needed to reduce competition between individuals allowing cooperation to be selected. We propose an alternative framework that takes into account the numerous and diverse ways in which parental care may have catalyzed the evolution of group living. We emphasize the importance of coevolutionary processes between parasites and predators with parental investment strategies long before transitions to sociality may occur. Building on empirical and theoretical evidence from a wide range of taxa, including vertebrates and invertebrates, we suggest that direct fitness benefits arising from selective pressures associated with parental care evolution are the force behind the appearance of animal groups. Under this framework, kin-selection is rather an enhancer or even a by-product derived from evolutionary processes related to parental care and not the main prerequisite for cooperation to evolve. In the second chapter, we focus on studying facultatively social species to understand the processes that lead a solitary species to become group-living. In this sense, we describe the social system of a facultatively social primate with communal breeding, Microcebus murinus, using data on more than 200 individuals from a wild population. By studying sleeping site sharing in this solitary foraging species, we aim to characterize the social flexibility both at the species as well as at the individual levels. We find evidence for social flexibility in philopatric females and dispersing males. Moreover, contrary to previous findings, we show a higher capacity for sociality and social flexibility in males. Thus, our results suggest that female communal breeding may not be the only force driving sociality in this species, criticizing the framework exposed in chapter 1; and that unrelated males may be as prone as related females to form social groups, which suggests that kin-selection is also unable to explain the evolution of mouse lemurs’ social systems. While in the first two chapters, we discussed transitions to sociality from an adaptationist perspective, in Chapter 3.1, we examine the possibility that sociality in Microcebus murinus may be a passive result of heterogeneous distribution of food resources and sleeping sites. We find no evidence for an effect of food resource availability or nesting limitation on individual social strategies. Thus, intrinsic benefits associated with sleeping together and sharing a home range with others may be at play in this species. In chapter 3.2, we develop the method used in chapter 3.1 to assess the reliability of information gathered per individual to construct home ranges using Michaelis-Menten modeling. We believe this might be a potentially useful tool for studies in the wild where scarcity of data as well as between-individual variation in the amount of data collected may hamper movement ecology analyses. We end by emphasizing that social evolution is a manifold process that embeds and intertwines several layers of life complexity, resisting attempts for unitary explanations of its origins.de
dc.contributor.coRefereePort, Markus Dr.
dc.contributor.thirdRefereeBradler, Sven Dr.
dc.contributor.thirdRefereeFischer, Julia Prof. Dr.
dc.contributor.thirdRefereeSchneider, Jutta Prof. Dr.
dc.subject.engEvolution animal socialityde
dc.subject.engBehaviorde
dc.subject.engKin selectionde
dc.subject.engParental carede
dc.subject.engMicrocebus murinusde
dc.subject.engHome rangede
dc.subject.engMichaelis-Menten modelingde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0005-133B-4-7
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät für Biologie und Psychologiede
dc.subject.gokfullBiologie (PPN619462639)de
dc.identifier.ppn1691003182


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