Effects of energetic state and social environment on individual foraging strategies in a population of house sparrows, Passer domesticus

Abstract

Hvordan variasjon i adferd blant individer som er del av samme populasjon or er utsatt for de samme seleksjonstrykkene blir vedlikeholdt, er ennå uvisst blant evolusjonsbiologer, siden de forventes å ha utviklet de samme optimale (plastiske) fenotypene. Forklaringen på dette kan ligge i individers indre tilstand, sosiale miljø, og ‘feedback’-mekanismene mellom dem. Under sosiale interaksjoner kan individer plastisk endre adferd i respons til fenotyper uttrykt av deres sosiale partnere (‘sosial responsivitet’) og/eller fremkalle adferdsendringer hos deres sosiale partnere (‘sosial påvirkningskraft’). Vi har fortsatt dårlig forståelse for slike effekter av sosialt miljø – særlig på individnivå. Jeg har derfor valgt å forske på disse trekkene og hvordan de henger sammen med individers indre tilstand. Dette ble tilnærmet ved hjelp av evolusjonær spillteori or ‘producer-scrounger-spillet’. Adferdsdata ble samlet inn ved å gjennomføre gjentatte eksperimentelle adferds-forsøk på grupper av tre gråspurver (Passer domesticus), for så å kalkulere ‘best unbiased linear predictors’ ved bruk av gjennomsnittsverdier for å estimere nivåer av responsivitet og påvirkningskraft i scroungeradferd. Jeg kalkulerte så effektene av basal metabolsk rate (BMR) og kroppsmasse på disse sosiale adferdene. Resultatene indikerte tilstedeværelsen av konsekvente, individuelle forskjeller i sosial matsankingsadferd (‘foraging behaviour’), responsivitet og påvirkningskraft i denne populasjonen. Det så også ut til å være en kjønnsavhengig effekt av både BMR og kroppsmasse på proporsjonen av scrounger-adferd kontra producer-adferd, samt av en interaksjonseffekt mellom BMR og kroppsmasse på dette taktikkvalget og på sosial responsivitet. Det må nevnes at det kan virke som om vi ikke klarte å tydelig oppdage ‘producer-scrounger-dynamikk’ i forsøkene våre, antakelig grunnet ‘forstyrrelseseffekter’, og de biologiske implikasjonene av dette er derfor uklare. Likevel er det tydelig at disse ‘tilstandsvariablene’ kunne forklare en signifikant del av variasjonen vi observerte i sosial adferd og sosial plastisitet, og det er tydelig at våre funn har bidratt til bedre forståelse av de underliggende mekanismene som former individuelle forskjeller i adferd og plastisitet.

The maintenance of behavioural variation among individuals in the same population, exposed to the same selection pressures, remains puzzling to evolutionary biologists because they should have evolved the same optimal (plastic) phenotypes. However, an individual’s internal state, social environment, and resulting feedback mechanisms might provide an explanation. During social interactions, individuals may plastically adjust their behaviour in response to phenotypes expressed by social partners (social responsiveness) and/or elicit behavioural adjustments in their social partners (social impact). Such effects of social environment on behaviour remain poorly understood, particularly at an individual level. Therefore, I have studied these traits and how they are related to the internal state of individuals. This was approached through the framework of evolutionary game theory and the producer-scrounger game. To obtain behavioural data, we conducted repeated behavioural assays with groups of three House sparrows (Passer domesticus) and calculated best linear unbiased predictors using mean measures to estimate levels of responsiveness and impact in scrounging behaivour. I then calculated the effects basal metabolic rate (BMR), body mass and sex had on these social traits. The results indicated the presence of consistent, individual differences in social foraging behaviour, responsiveness and impact in this population. There was also support for a sex-dependent effect of both BMR and body mass on proportion of scrounging versus producing, as well as of an interaction between BMR and body mass on this tactic choice and social responsiveness. Importantly, it appears that we were not able to cleanly detect producer-scrounger dynamics in our assays, likely due to disturbance effects, and the biological implications of this are therefore not completely clear. Nonetheless, these state variables explained a significant amount of the variation in social behaviour and social plasticity and, as such, these findings contribute to the growing body of knowledge concerning the mechanisms underlying interindividual differences in behaviour and plasticity.