Behavior and its role on reproductive performance under a life-history perspective

Abstract

El comportament permet als animals afrontar condicions ambientals adverses, permetent als individus anticipar-se i respondre a una amplia varietat de riscos. Per tant, el rol de les decisions comportamentals per a la millora de l’aptitud (fitness) en condicions incertes és àmpliament acceptat. Menys freqüentment reconegut és el fet que la variació de les respostes comportamentals dels organismes està subjecte a les estratègies vitals. Per exemple, és fàcil imaginar que els costos i els beneficis de comportar-se d’una determinada manera no són els mateixos per a les espècies que viuen pocs anys que per les que viuen molts anys. Les estratègies vitals també poden afectar les respostes comportamentals imposant restriccions en el desenvolupament, que poden influir en la mida del cos i limitar les capacitats cognitives. En aquesta tesi s’hi exploren els mecanismes comportamentals que els organismes utilitzen per maximitzar el seu èxit reproductiu, tenint en compte el context d’estratègia vital. Utilitzant les aus com a model d’estudi, la qüestió s’adreça a través de dues perspectives diferents. En primer lloc, al capítol 2 s’hi exploren els mecanismes comportamentals que contribueixen al procés de selecció del lloc de cria. Els animals han d’enfrontar-se a la variabilitat ambiental per seleccionar un lloc apropiat on criar, majoritàriament a través de l’adquisició d’informació de dues potencials fonts: personals i socials. Tot i així, les causes que afavoreixen l’ús d’una o altra font d’informació romanen poc conegudes. Aquesta qüestió s’aborda per mitjà del monitoratge de la selecció del lloc de nidificació en la gralla (Corvus monedula). Els resultats mostren que la selecció del lloc de nidificació està marcada per coneixements personals sobre la zona adquirits amb anterioritat i limitada per característiques estructurals, suggerint que la formació de colònies en aquesta espècie podria ser conseqüència de l’escassetat de llocs de nidificació apropiats. La plasticitat ecològica en l’explotació dels recursos i la longevitat en les gralles poden explicar l’ús d’informació en la selecció de lloc de nidificació, remarcant així la importància del context d’estratègia vital en els processos de presa de decisions. Al capítol 3 s’hi estudien els mecanismes comportamentals d’espècies de mida gran per respondre al risc de predació de la descendència. Tot i l’existència d’evidències mostrant els múltiples avantatges que comporta una mida corporal gran, els seus costos respecte el risc de predació de la descendència romanen en gran part poc coneguts. Aquesta relació és estudiada a través de mètodes filogenètics comparatius basats en una extensa base de dades sobre predació al niu en aus passeriformes distribuïdes arreu del món. Els resultats mostren que les espècies de mida gran pateixen menys predació al niu que espècies de mida petita. Tot i que les taxes de predació es troben filogenèticament conservades i mostren una variació geogràfica destacable, cap d’aquests factors altera el resultat obtingut. A més, les espècies de mida gran ataquen un rang més ampli de depredadors de mides corporals diferents, el què potencialment contribueix a menors taxes de depredació de la descendència. En conjunt, aquesta tesi reafirma la importància del comportament com a mecanisme per afrontar diversos factors que amenacen l’èxit reproductiu dels organismes i destaca el rol essencial de les estratègies vitals en determinar-lo.

El comportamiento permite a los animales afrontar condiciones ambientales adversas, permitiendo a los individuos anticiparse y responder a una amplia variedad de riesgos. Por lo tanto, el rol de las decisiones comportamentales para la mejora de la aptitud (fitness) en condiciones inciertas es ampliamente aceptado. Menos frecuentemente reconocido es el hecho de que la variación de las respuestas comportamentales de los organismos está sujeto a las estrategias vitales. Por ejemplo, es fácil imaginar que los costes y los beneficios de comportarse de una determinada manera no son los mismos para las especies que viven pocos años que para las que viven muchos años. Las estrategias vitales también pueden afectar las respuestas comportamentales imponiendo restricciones en el desarrollo, que pueden influir en el tamaño del cuerpo y limitar las capacidades cognitivas. En esta tesis se exploran los mecanismos comportamentales que los organismos utilizan para maximizar su éxito reproductivo, teniendo en cuenta el contexto de estrategia vital. Utilizando las aves como modelo de estudio, la cuestión se aborda a través de dos perspectivas diferentes.

En primer lugar, en el capítulo 2 se exploran los mecanismos comportamentales que contribuyen al proceso de selección del lugar de cría. Los animales deben enfrentarse a la variabilidad ambiental para seleccionar un lugar apropiado donde criar, mayoritariamente a través de la adquisición de información de dos potenciales fuentes: personales y sociales. Sin embargo, las causas que favorecen el uso de una u otra fuente de información permanecen poco conocidas. Esta cuestión se aborda por medio de la monitorización de la selección del lugar de nidificación en la grajilla (Corvus monedula). Los resultados muestran que la selección del lugar de nidificación está marcada por conocimientos personales sobre la zona adquiridos con anterioridad y limitada por características estructurales, sugiriendo que la formación de colonias en esta especie podría ser consecuencia de la escasez de lugares de nidificación apropiados. La plasticidad ecológica en la explotación de los recursos y la longevidad en las grajillas pueden explicar el uso de información en la selección de lugar de nidificación, remarcando así la importancia del contexto de estrategia vital en los procesos de toma de decisiones.

En el capítulo 3 se estudian los mecanismos comportamentales de especies de tamaño grande para responder al riesgo de depredación de la descendencia. A pesar de la existencia de evidencias mostrando las múltiples ventajas que conlleva un tamaño corporal grande, sus costes respecto el riesgo de depredación de la descendencia permanecen en gran parte poco conocidos. Esta relación es estudiada a través de métodos filogenéticos comparativos basados en una extensa base de datos sobre depredación en el nido en aves paseriformes distribuidas por todo el mundo. Los resultados muestran que las especies de tamaño grande sufren menos depredación en el nido que especies de pequeño tamaño. Aunque las tasas de depredación se encuentran filogenéticamente conservadas y muestran una variación geográfica destacable, ninguno de estos factores altera el resultado obtenido. Además, las especies de tamaño grande atacan un rango más amplio de depredadores de tamaños corporales diferentes, lo que potencialmente contribuye a menores tasas de depredación de la descendencia.

En conjunto, esta tesis reafirma la importancia del comportamiento como mecanismo para afrontar diversos factores que amenazan el éxito reproductivo de los organismos y destaca el rol esencial de las estrategias vitales en determinarlo.

Behavior allows animals to confront adverse environmental conditions, enabling individuals to anticipate and respond to a wide array of risks. Thus, behavioral decisions are widely-held to enhance fitness under uncertain conditions. Less often recognized is that variation in behavioral responses across organisms is contingent to their life history strategy. For example, it is easy to imagine that the costs and benefits of behaving in a certain way are not the same for species that live a few years than for those that live many years. Life history may also affect behavioral responses by imposing developmental constrains, which may influence body size and limit cognitive capabilities. This thesis explores the behavioral mechanisms used by organisms to maximize their reproductive performance under a life-history perspective. Using birds as the subject of study, this over-arching question is explored from two different perspectives.

First, in chapter 2, the behavioral mechanisms leading to breeding site selection are explored. Animals must deal with environmental variability to select an appropriate place to reproduce, mostly through acquiring information form two putative sources: personal and social. However, the reasons favoring the different use of such information sources remain largely unexplored. This question is addressed by monitoring breeding habitat selection in the Eurasian Jackdaw (Corvus monedula). The results show that breeding site selection is greatly influenced by previously personally acquired knowledge of the breeding area and limited by structural features, suggesting that colonial breeding might be a by-product of a lack of suitable nesting sites. Ecological plasticity in the exploitation of resources and long-lived strategies in jackdaws may make individuals less dependent upon particular resources, allowing individuals to make breeding habitat decisions based on their own personal experiences and perception of risk.

In chapter 3 behavioral mechanisms through which large organisms respond to offspring predation risk are addressed. While there is evidence that large body sizes confer substantial benefits, the potential costs of being big in terms of offspring predation risk remain greatly unexplored. This relationship is examined by means of phylogenetic-based comparative analyses based on an extensive nest predation dataset of passerine bird species distributed across the world. The results show that larger species suffer lower nest predation rates than smaller species. Although nest predation rates were phylogenetically conserved and showed substantial geographic variation, the observed pattern remained consistent to the effect of these factors. Moreover, larger species attack a wider array of predators of different sizes, potentially explaining their lower offspring predation rates.

Taken together, this thesis reinforces the importance of behavior as a mechanism to cope with challenges influencing reproductive performance and remarks the crucial role of life history in determining it.