Bei der Eiablage müssen sich Pflanzen fressende Insekten wiederholt entscheiden, Eier auf Wirtspflanzen niedriger Qualität zu legen oder auf bessere Pflanzen zu warten. Diese Entscheidungen sind Fitness relevant, weil Larven sich je nach Wirt unterschiedlich entwickeln und weil Weibchen in diesem inter-temporären Optimierungsproblem sowohl zu wählerisch als auch nicht wählerisch genug sein und so nicht alle Eier bzw. Eier in zu geringer Qualität legen können. Meine Arbeit nutzt vier Ansätze um zu untersuchen, wie diese Entscheidungsprobleme entstehen und wie Weibchen diese strategisch lösen. Erstens benutze ich analytische Optimierungsmodelle um zu zeigen, dass ein evolutionärer Trade-Off zwischen Vermehrung und Überleben variierender evolutionär stabiler Ei- und Zeit-Limitierung führen kann, dass aber keiner dieser zwei Faktoren ignoriert werden darf. Zweitens stelle ich klar, dass in der Vergangenheit vorgeschlagene schematische Zeit- und Ei-Kosten der Eiablage sich nicht mit den wirklichen Selektionskräften auf die Ei-Anzahl decken und daher kein gutes Werkzeug zur Analyse von Eiablage-Strategien darstellen. Drittens zeige ich mit Optimierungs- und populationsgenetischen Modellen, dass räumliche Heterogenität in der Wirtsverfügbarkeit keine notwendige Bedingung für die Evolution von Generalismus ist, weil emergente Quellen-Senken Dynamiken die Anpassung der Insekten an marginale Habitate verhindern, wenn Migrationsraten nicht hoch sind. Viertens zeige ich an Agenten basierte Simulationen zum Beispiel des Aurorafalters, Anthocharis cardamines, dass der phänologische Spezialismus der Larven dieser Art den Eiablage-Generalismus der Weibchen zur Folge hat. Insgesamt zeigen diese vier Ergebnisse, wie nützlich theoretische Ansätze zur Untersuchung spezifischer Szenarios der strategischen Eiablage sein können und machen deutlich, dass die Evolution von Generalismus leichter aus zeitlicher denn aus räumlicher Heterogenität folgt. / Ovipositing phytophagous insects repeatedly face the decision problem of laying eggs on lower-quality host plants or waiting out for higher-quality ones. These choices carry fitness costs and benefits because larvae develop differentially on different hosts and because, in this inter-temporal optimization task, females may be too choosy and die before laying all eggs (i.e. become time-limited) or not be choosy enough and run out of eggs before their death (i.e. become egg-limited). This thesis employs four approaches to examine how oviposition decision problems arise and how they are strategically solved by female insects. First, I use analytical optimization models to show that a life-history trade-off between survival and reproduction can lead to varying evolutionarily stable levels of egg and time limitation, but that neither egg nor time limitation can be ignored in evolutionary analyses of oviposition. Second, I highlight that such schematic time and egg costs of oviposition as advocated in the past do not match the actual forces of natural selection on egg number as partitioned between egg and time limitation and therefore represent a less useful practice to analyze oviposition strategies. Third, I use optimality and population genetic models to show that spatial heterogeneity in host availability is not a sufficient condition for the evolution of generalism because emergent source-sink dynamics preclude adaptation of insects to marginal habitats unless migration rates are high. Fourth, I employ individual-based simulations built around the case study of the orange tip butterfly, Anthocharis cardamines, to show that this species’ larvae’s phenological specialism may drive the adult females’ oviposition generalism. All these findings show the usefulness of theoretical approaches to examine specific questions of strategic oviposition. Moreover, they demonstrate that evolution of generalism more likely results from resource unpredictability in time than in space.

Akustische Signale dienen vielen Tierarten als Mittel zur Partnerfindung. Diese Tiere müssen ihre Entscheidung für den besten Paarungspartner durch die Integration der Parameter verfügbarer Signale treffen. Das Wahlverhalten weiblicher Grillen basiert auf der Attraktivität des zeitlichen Musters des männlichen Gesangs und auf dessen Intensität. Diese Eigenschaften korrelieren nicht zwangsweise positiv, daher wird sich kein Männchen in einer Aggregation von singenden Männchen als überragend abheben und somit wird dem Weibchen die Entscheidung erschwert. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage wie die relevanten Merkmale des männlichen Gesangs während der Entscheidungsfindung des Weibchens integriert werden. 6 Arten von Feldgrillen wurden in nicht-Wahl- und Wahlexperimenten hinsichtlich ihrer Antworten und Präferenzen für männliche Signale, welche sich in Pulsrate, Modulationstiefe, Intensität, Anordnung der Chirps während der Wiedergabe und der zeitlichen Verschiebung zweier Signale zueinander unterschieden, getestet. Des Weiteren wurde durch Transitivitätstests untersucht, ob dem Wahlverhalten weiblicher Grillen rationale oder vergleichende Entscheidungsmechanismen zugrunde liegen. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Verarbeitungsmechanismen, welche der Entscheidungsfindung bei weiblichen Feldgrillen zugrunde liegen, in den untersuchten Arten ähnlich sind. Die Lokalisierung des Signals ist nicht unabhängig von der Erkennung. Neben einem generellen Verarbeitungsschema wurden zwischen den einzelnen untersuchten Arten charakteristische Unterschiede in der Mustererkennung, der Verarbeitung der Signalintensität und der Intensitätsgewichtung festgestellt. Jedoch wiesen nah verwandte Arten ähnlichere Präferenzen auf, als nicht nah verwandte Arten. Die Tests zur Transitivität der Präferenzen weisen auf vergleichende Entscheidungs-mechanismen hin und widersprechen einer rationalen Partnerwahl. / In many animals acoustic signals serve for mate attraction. They thus need to make a decision about which is the best mating partner in a choice situation by integrating the cues of the available signals. Choice behaviour in female crickets is based on the attractiveness of the temporal pattern of a male’s calling song and on its intensity. The parameters of a calling song are not necessarily positively correlated and no male will emerge as superior in an aggregation of singing males. The present thesis addresses the question on which cues decision making is based and how these relevant cues of a male’s song are integrated during the decision process of a female. To this aim no-choice and choice experiments with 6 species of field crickets were conducted. Experiments systematically varied pulse rate, modulation depth, intensity, chirp/trill arrangement and temporal shifts of synchronously presented signals. Furthermore, tests for transitivity of preferences examined if female choice behavior is based on rational or comparative decision making mechanisms. In summary, the results reveal that sensory processing underlying female decisions is similar in the 6 species studied here. Incoming signals are analyzed separately in bilaterally paired networks with parallel pathways for signal attractiveness and signal intensity. A gain-control mechanism fuses the outcome of both pathways and signal intensity is weighted by pattern attractiveness. Thus localization is not independent from signal recognition. Despite this general scheme remarkable characteristic differences between species were observed in pattern recognition, processing of signal intensity and weighting of signal intensity. Closely related species exhibited more similar preferences than unrelated species. Furthermore the tests for transitivity of preferences indicated that females use comparative decision making mechanism and contradicted rational mate choice.

Bei vielen Laubheuschreckenarten produzieren nur die Männchen Gesänge, hauptsächlich um arteigene Weibchen anzulocken und sich mit Rivalen zu messen. Die Produktion der durch sexuelle Selektion ausgewählten akustischen Signale kostet das singende Männchen Energie. Die Gesangsleistung kann aufgrund der unterschiedlichen Körperqualität von Männchen zu Männchen variieren, was zu relevanten Konsequenzen für das Ergebnis der sexuellen Selektion führt. In dieser Arbeit soll die Auswirkung sexueller Selektion auf sekundäre Merkmale der Männchen untersucht werden, wie die Größe der Organe zur Schallproduktion und die Struktur akustischer Signale. Der Fokus liegt dabei auf den Faktoren, die die Qualität des Signalgebers und die Zusammensetzung des sozialen Umfelds bestimmen. Um diese Ziele zu erreichen, werden zwei Laubheuschreckenarten Poecilimon ampliatus und Poecilimon v. veluchianus untersucht. Die morphologischen Befunde zeigen, dass die positive Selektion auf klangproduzierende Strukturen mit der Präferenz von Weibchen für schwerere Männchen übereinstimmt und daher Rückschlüsse von der Körpermasse der Männchen auf die Größe der schallerzeugenden Organe gezogen werden können. Die Ergebnisse der akustischen Daten betonen die entscheidende Relevanz der Kombination verschiedener Umweltfaktoren. Sie zeigen, wie Männchen auf akustische Signale reagieren, die von benachbarten Konkurrenten erzeugt werden, indem sie ihre Signalerzeugung kohärent an die Stärke der Konkurrenz und ihren persönlichen energetischen Status anpassen. Männchen beider Arten zeigen eine interindividuelle Variation in der Fähigkeit, ihre Signalproduktion anzupassen, die sowohl durch Faktoren wie die Körpermasse des Männchens und der Populationsdichte beeinflusst wird. In zukünftigen Untersuchungen könnte der Frage nachgegangen werden, wie Männchen in der Natur von ihrer Kondition abhängige Signale und alternative Verhaltensstrategien entwickeln. / Behaviours and structures related to mating are under sexual selection. Due to their costs, these traits honestly reflect the quality of the signaller. Using structures located on the wings, bushcricket males signal to attract females and repel rivals. Sound performance can vary between individuals of different body conditions, leading to relevant consequences for the outcome of sexual selection. This thesis aims to investigate the effect of sexual selection on secondary male traits, such as the size of sound production organs and the structure of acoustic signals. The focus is on the factors that determine the quality of the signaller and the composition of the social environment. To fulfil the aims, two bushcrickets species were used: Poecilimon ampliatus and Poecilimon v. veluchianus. In P. ampliatus, sexual selection plays a role in determining the size of morphological structures that are responsible for producing female-preferred acoustic signals. A positive relationship between body condition and size of sound-producing organs was found. Heavier and larger males had larger wing and longer stridulatory file with disproportionally longer and less dense stridulatory teeth. A further effect of sexual selection is highlighted during the acoustic contest. In both species, only heavy males shown plasticity in acoustic behaviour. Moreover, the sound produced in competition honestly reflects the males’ body condition. In P. ampliatus heavier males signal at higher effort than lighter males and increased their activity when the light rival was placed at a closer distance. In P. v. veluchianus heavy males increased their signal activity only when the number of light rivals increased. Future endeavour will be to study how males in nature evolve condition-dependent signalling and alternative behavioural strategies.