Würzburg, Univ., Diss., 2003. / Computerdatei im Fernzugriff.

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Würzburg, University, Diss., 2003.

The number of males in animal groups is an essential determinant of male and female reproductive strategies. Females may benefit from living with several males, whereas males generally strive to monopolize a group of females. Due to male intrasexual competition, the sex ratio of groups of anthropoid primates is generally female-biased. Gregarious Malagasy lemurs deviate from theoretical expectations derived from sexual selection theory and from patterns found among anthropoids because they live in relatively small groups with an even or male-biased adult sex ratio and lack sexual dimorphism. The aim of this thesis was to investigate sex-specific reproductive strategies relating to the unusual group composition of redfronted lemurs (Eulemur fulvus rufus) by combining behavioral, demographic and endocrinological data. In the first of a set of four studies I investigated the applicability of non-invasive endocrine measurements for monitoring ovarian function in wild redfronted lemur females in order to evaluate the degree of estrus synchrony. Further, I tested the prediction that males living in multi-male groups rely on indirect mechanisms of intrasexual competition, such as physiological suppression of testicular function. Several possible benefits gained from living with many males have been proposed and the hypothesis that additional males improve social thermoregulation was tested in the third study. Finally, I examined the proximate determinants of the unusual sex ratio within groups, the variation in the adult sex ratio as well as possible social benefits of the high number of males for both sexes. The study was conducted in Kirindy Forest, Madagascar, between April 1999 and July 2000. I recorded >3000 hours of focal animal data on social and sexual behavior of all adult members of five groups. Additionally, >2200 fecal samples of males and females were collected for subsequent hormone analysis using enzymeimmunoassay (EIA). Further, I analyzed demographic data from seven Eulemur fulvus rufus groups collected between 1996 and 2002. The analyses of fecal estrogen and progestogen excretion in wild and captive females revealed that monitoring ovarian function is principally possible in redfronted lemurs, as demonstrated by the analysis of samples from captive females. Characterization of ovarian cycles in wild females, however, was not possible, because of a high day-to-day variability in excreted hormones. Nevertheless, the study provided reliable information on gestation and cycle length as well as endocrine changes associated with gestation. Additionally, I established a method for prenatal sex determination using maternal fecal samples collected during late gestation. The excretion pattern of androgens in samples of males revealed no differences between dominant and subordinate males, indicating that dominant males did not suppress the endocrine function of subordinate rivals. High frequencies of matings in combination with large testes size suggest that male reproductive competition relies at least partly on sperm competition. Females did not benefit from the high number of males in their groups in terms of improved thermoregulation because surplus males did not participate frequently in huddling groups with females. Analysis of the demographic data revealed that birth and mortality rates were not sex-biased and that males migrated considerably more frequently than females, providing no proximate explanation for the unusual sex ratio. Females in this study may proximately regulate group composition by synchronizing their fertile periods, which were inferred indirectly from the temporal distribution of births within groups. Both males and females benefit from the high number of co-resident males because reduced male group size seemed to be the main predictor of take-over rate, and thus, infanticide risk. The results of these studies suggest that certain life history traits (fast maturation, short inter-birth intervals) may ultimately determine the high number of males and the lack of single-male groups seen in redfronted lemurs. An accelerated male life history may facilitate joint group transfers and take-overs of male coalitions without a transitional time outside bisexual groups. Because males and females both benefit from a high number of males the conflict of interests between the sexes is considerably defused. / Die Anzahl adulter Männchen innerhalb einer Gruppe von Tieren stellt eine wesentliche Determinante männlicher und weiblicher Reproduktionsstrategien dar. Weibchen profitieren in der Regel davon, wenn mehrere Mänchen in ihrer Gruppe leben, während Männchen bestrebt sein sollten, eine Gruppe von Weibchen zu monopolisieren. Aufgrund intrasexueller Konkurrenz unter Männchen ist das Geschlechterverhältnis in Gruppen anthropoider Primaten zugunsten der Weibchen verschoben. Gruppenlebende madegassische Lemuren weichen von den aus der Sexuellen Selektionstheorie hergeleiteten Erwartungen, sowie von den bei anthropoiden Primaten beobachteten Mustern ab. Sie leben in relativ kleinen Gruppen mit einem ausgeglichenen oder zugunsten der Männchen verschobenen Geschlechterverhältnis und zeigen keinen Sexualdimorphismus. Ziel dieser Studie war die Untersuchung geschlechtsspezifischer Reproduktionsstrategien im Zusammenhang mit der ungewöhnlichen Gruppenzusammensetzung von Rotstirnmakis (Eulemur fulvus rufus) durch eine Kombination von Verhaltensbeobachtungen mit endokrinologischen und demographischen Daten. In der ersten von vier Teilstudien untersuchte ich, ob die ovarielle Funktion mittels non-invasiver Hormonmessungen aufgezeichnet werden kann. Damit sollte der Grad an Östrussynchronisation analysiert werden. Anschließend überprüfte ich die Vorhersage, daß Männchen in Mehrmännchengruppen indirekt konkurrieren, indem sie z. B. die testikuläre Funktion ihrer Rivalen physiologisch unterdrücken. Es wurden mehrere mögliche Vorteile des Lebens mit mehreren Männchen vorgeschlagen und im dritten Teil dieser Arbeit wurde die Hypothese getestet, daß zusätzliche Männchen die soziale Thermoregulation verbessern. Schließlich untersuchte ich die proximaten Determinanten des ungewöhnlichen Geschlechterverhältnisses, die Variation im Adultgeschlechterverhältnis sowie mögliche soziale Vorteile der hohen Männchenzahl für beide Geschlechter. Die Untersuchung wurde zwischen April 1999 und Juli 2000 im Kirindy Wald in Madagaskar durchgeführt. Ich sammelte über 3000 Stunden Fokustierbeobachtungen zum Sozial- und Sexualverhalten aller adulter Tiere aus fünf Gruppen. Zusätzlich wurden über 2200 Kotproben von Männchen und Weibchen zur anschließenden Hormonanalyse mittels Enzymimmunoassays (EIA) gesammelt. Schließlich analysierte ich demographischen Daten, die von sieben Rotstirnmakigruppen zwischen 1996 und 2002 erhoben wurden. Die Analyse der Östrogen und Gestagenexkretion von Weibchen aus dem Zoo zeigte, daß die Aufzeichnung ovarieller Funktion bei Rotstirnmakis prinzipiell möglich ist. Die Charakterisierung ovarieller Zyklen anhand der Proben aus dem Freiland war jedoch nicht möglich, da die Hormonkonzentration einer starken Tag-zu-Tag Schwankung unterworfen war. Nichtsdestoweniger lieferte die Studie zuverlässige Informationen zu Gestations- und Zykluslänge sowie zu endokrinologischen Veränderungen während der Schwangerschaft. Dadurch konnte ich eine Methode zur pränatalen Geschlechtsbestimmung durch die Analyse maternaler Kotproben entwickeln. Proben von dominante und subordinate Männchen unterschieden sich nicht in ihrer Androgenkonzentration, was darauf hinweist, daß dominante Männchen ihre Rivalen nicht physiologisch unterdrückten. Die Kombination aus häufigen Paarungen und großen Hoden könnte als Hinweis darauf gewertet werden, daß indirekte männliche Konkurrenz auf der Ebene der Spermien stattfindet. Weibchen profitierten nicht von der hohen Zahl an Männchen in Form verbesserter Thermoregulation, da die zusätzlichen Männchen die Ruhephasen nicht häufig im Körperkontakt mit Weibchen verbrachten. Die Analyse der demographischen Daten bot keine proximate Erklärung für das ungewöhnliche Geschlechterverhältnis. Die Geburts- und Mortalitätsrate war für beide Geschlechter gleich hoch und Männchen migrierten sehr viel häufiger als Weibchen. Durch Synchronisierung ihrer fertilen Phasen, die indirekt aus der Verteilung der Geburten berechnet wurden, beeinflußten Weibchen proximat die Gruppenzusammensetzung. Sowohl Männchen wie auch Weibchen profitierten von der großen Zahl Männchen in ihrer Gruppe, da eine geringe Männchenzahl der wesentliche Einflußfaktor für das Auftreten von Gruppenübernahmen, und folglich auch von Infantizid, war. Die Ergebnisse dieser Studien deuten an, daß bestimmte Lebenslaufparameter (schnelle Reifung, kurzes Intergeburtenintervall) ultimat die große Anzahl an Männchen und das Fehlen von Einmännchengruppen bei Rotstirnmakis bestimmen. Ein beschleunigter Lebenslauf bei Männchen könnte gemeinsame Migrationen und Gruppenübernahmen durch Koalitionen von Männchen ermöglichen, ohne daß Männchen die Kosten einer Übergangszeit außerhalb bisexueller Gruppen tragen müssen. Da beide Geschlechter Vorteile aus der großen Männchenzahl ziehen, wird der Interessenskonflikt zwischen den Geschlechtern im Hinblick auf die Gruppenzusammensetzung deutlich entschärft.