Life History, Behaviour and Responses to Environmental Changes

Abstract

A la natura trobem una extraordinària diversitat d’estratègies vitals, les diferents maneres en què les espècies optimitzen els seus recursos limitats en els diferents components de l’eficàcia biològica, com ara la reproducció, el desenvolupament o la supervivència. En un món canviant com el nostre, oimés en un context de canvis ambientals ràpids induïts pels humans, és de vital importància entendre com les espècies poden adaptar-se a les noves condicions tenint en compte les restriccions de l’evolució dels trets i als balanços entre els diferents trets. El marc teòric de les estratègies vitals permet veure de forma integrada l’evolució dels trets de les espècies en funció de les pressions de selecció de l’ambient. En el cas dels animals, un mecanisme alternatiu per fer front als canvis és mitjançant la plasticitat del comportament. Malgrat que tradicionalment les respostes comportamentals i d’estratègies vitals s’han analitzat per separat, evidències recents suggereixen que es poden lligar en el què anomenem síndromes del ritme de vida. L’objectiu d’aquesta tesi és contribuir a entendre com les espècies responen als canvis i quin paper hi juguen les estratègies vitals i el comportament. En el primer capítol, descric els principals eixos de variació de les estratègies vitals en ocells, posant èmfasi en els efectes demogràfics de l’eix ràpid-lent (fast-slow en anglès) i descrivint altres eixos menys estudiats com ara la iteroparitat o la mida relativa dels ous (Capítol 2). A continuació, exploro els efectes i les interaccions entre les estratègies vitals i el comportament en un context de canvi ambiental mitjançant un model estocàstic basat en individus que mostra que els beneficis de l’aprenentatge són contingents a l’estratègia vital (Capítol 3). Finalment, descric l’existència d’interaccions entre estratègies vitals i el comportament en facilitar la resposta a entorns alterats pels humans, que mostren que les espècies de vida lenta tendeixen a prendre menys riscos i, alhora, aquest comportament és flexible i es pot ajustar quan es troben en nous ambients com ara àrees urbanes (Capítol 4).

En la naturaleza encontramos una extraordinaria diversidad de estrategias vitales, las diferentes maneras en que las especies optimizan sus recursos limitados en los distintos componentes de la eficacia biológica, como la reproducción, el desarrollo o la supervivencia. En un mundo cambiante como el nuestro, y más en un contexto de cambios ambientales rápidos inducidos por los humanos, es de vital importancia entender cómo las especies pueden adaptarse a las nuevas condiciones teniendo en cuenta las restricciones de la evolución de los caracteres y los balances entre los distintos caracteres. El marco teórico de las estrategias vitales permite ver de forma integrada la evolución de los caracteres de las especies en función de las presiones de selección del ambiente. En el caso de los animales, un mecanismo alternativo para hacer frente a los cambios es mediante la plasticidad del comportamiento. Aunque tradicionalmente las respuestas comportamentales y de estrategias vitales se han analizado por separado, evidencias recientes sugieren que se pueden ligar en lo que llamamos síndromes del ritmo de vida. El objetivo de esta tesis es contribuir a entender cómo las especies responden a los cambios y qué papel juegan las estrategias vitales y el comportamiento. En el primer capítulo, describo los principales ejes de variación de las estrategias vitales en pájaros, poniendo énfasis en los efectos demográficos del eje rápido-lento (fast-slow en inglés) y describiendo otros ejes menos estudiados como la iteroparidad o el tamaño relativo de los huevos (Capítulo 2). A continuación, exploro los efectos e interacciones entre las estrategias vitales y el comportamiento en un contexto de cambio ambiental mediante un modelo estocástico basado en individuos que muestra que los beneficios del aprendizaje son contingentes a la estrategia vital (Capítulo 3). Por último, describo la existencia de interacciones entre estrategias vitales y el comportamiento al facilitar la respuesta a entornos alterados por los humanos, que muestran que las especies de vida lenta tienden a tomar menos riesgos y, a la vez, este comportamiento es flexible y puede ajustarse cuando se encuentran en nuevos ambientes como áreas urbanas (Capítulo 4).

In nature, we find an extraordinary diversity of life history strategies, the different ways in which species optimize their limited resources in different components of the fitness, such as reproduction, development or survival. In a changing world like ours, even more in a context of human-induced rapid environmental change, it is vital to understand how species can adapt to the new conditions taking into account the constraints and trade-offs between different traits. The framework of the life history theory allows us to view the evolution of species traits in an integrated way as a function of the selection pressures from the environment. In the case of animals, an alternative mechanism to deal with changes is through the plasticity of behaviour. Although behavioural and life history responses have traditionally been analysed separately, recent evidence suggest that they could be linked in what we call peace of life syndromes. The aim of this thesis is to contribute to understanding how species respond to changes and what is the role of the life histories and behaviour. In the first chapter, I describe the main axes of variation of life history in birds, emphasising the demographic effects of the fast-slow axis and describing other less studied axes such as the iteroparity or the relative egg size (Chapter 2). Then, I explore the effects and the interactions between life history and behaviour in a context of environmental change using a stochastic individual based model, showing that the benefits of learning are contingent on life history (Chapter 3}). Finally, I describe the existence of interactions between life history and behaviour in facilitating the response to human-altered environments, showing that slow-lived species tend to be more risk-averse and, at the same time, this behaviour is plastic and can be adjusted in new environments like urban areas (Chapter 4).