Disentangling the age-dependent causal pathways affecting multiple paternity in house sparrows

Abstract

De drivende mekanismene bak fordelingen av polygami hos sosialt monogame fuglearter har fått mye oppmerksomhet de siste tiårene. Alder og morfologi, og særlig sekundære seksuelle trekk, har ofte blitt pekt på som viktige faktorer bak hvilke hanner som får avkom med flere hunner innen samme kullperiode (multippelt farskap). Likevel har få studier separert underliggende prosesser bak alder, som selektivt frafall og en plastisk effekt av alder, mens man kontrollerer for morfologi. Samtidig er det viktig å kontrollere for alder når man skal forstå rollen til morfologi, siden morfologi kan være aldersavhengig. Ved å bruke stianalyse på et langtids-datasett fra en metapopulasjon med gråspurv Passer domesticus, separerte jeg effektene bak alder på multippelt farskap for hanner, både uavhengig av morfologi, og gjennom alderens effekt på morfologiske trekk. En innen-individs plastisk effekt av alder, men ikke mellom-individs selektivt frafall, var en viktig faktor for multippelt farskap når morfologi ble kontrollert for. Størrelsen på brystflekken påvirket ikke multippelt farskap etter effekten av alder var kontrollert for, selv om den økte med alder både gjennom en plastisk komponent og selektivt frafall. Disse resultatene utfordrer hypotesen om «gode gener» for variasjon i utroskap basert på hannens kvalitet eller attraktivitet. Effekten av alder, morfologi og hekkesynkronitet ble også studert fra hunnene sin side, uten å finne noen effekt for om de påvirker om hun tillater utroskap innen kullet sitt eller ikke. Dette studiet illustrerer viktigheten av å benytte korrekt statistisk dekomponering av ulike mekanismer av alder og andre økologiske aldersavhengige prosesser bak multippelt farskap, som min bruk av stianalyse innen et Bayesiansk rammeverk med miksa-modeller. Jeg viser at, når man benytter denne metoden, kan den gi innsikt i økologiske prosesser, og hvordan de samtidig påvirker rollen av morfologi og alder på multippelt farskap og fremhever at denne variasjonen i reproduktiv atferd kan ha ringvirkninger for populasjonsdynamikk gjennom å påvirke demografisk varians.

The driving forces behind multiple paternity variation in socially monogamous birds have been widely investigated over the last few decades. Age and morphology, and secondary sexually selected traits in particular, have often been demonstrated to be important factors determining a male’s ability to sire offspring with multiple females. However, most studies fail to separate the different processes underlying age effects, such as selective disappearance and an individual plastic effect of age, while controlling for the effects of morphology. Furthermore, it is also important to control for age when understanding the role of morphology, since morphology can also be age-dependent. Using path analysis on a long-term dataset from a house sparrow Passer domesticus metapopulation, I disentangle the effects of age on male multiple paternity, both independent from morphology, and through its effect on morphological traits. Within-individual plastic effects of age, but not among-individual selective disappearance by age (i.e., age of last reproduction), was a key determinant of multiple paternity for male sparrows once the effects of morphological traits were accounted for. Badge size did not affect multiple paternity after controlling for the effect of age, although it increased on average with age through both individual plasticity and selective disappearance. These results challenge ‘good genes’ explanations for variation in extra-pair paternity based upon male quality or attractiveness. The effect of age, morphology and breeding synchrony were also studied from a female’s perspective, but little support was found for any effects on multiple paternity within broods. This study illustrates the importance of applying the correct statistical decomposition of the different aspects of age and other ecological age-dependent processes on multiple paternity, such as my use here of path analyses within a Bayesian mixed-effect modelling framework. Doing so provides insight to different ecological processes, and how they simultaneously affect the role of morphology and age on multiple paternity, and such variance in reproductive contributions and any resulting demographic variance that will be important for the species’ population dynamics.