Abstract Sexual selection results from competition between individuals over access to gametes of the opposite sex. Starting with anisogamy, with females producing larger and fewer gametes than males, females usually invest more in reproduction and thus have lower potential reproductive rates than males. Therefore males are traditionally suggested to compete over females whereas females are choosy. The different evolutionary interests between the sexes result in different selection regimes considering e.g. mating rates. In some species, this conflict is even seen as apparent struggles between males and females over mating decision and/or duration, resulting in antagonistic coevolution with both sexes evolving adaptations to gain more control over the other sex. In this thesis, I studied the role of A. paludum female abdominal spines as an adaptation to reject male mating attempts. I studied both the effect of polyandry and multiple matings on female fecundity to distinguish between the potential material and genetic benefits from mating to females. I also explored the role of various male and female morphological traits on precopulatory sexual selection and the consequent female reproductive output. My results show that female abdominal spines are likely evolved through arms races between the sexes to increase female control over mating decision but according to my studies, female spines are not under active selection. Instead, certain male morphological types were more successful in achieving matings, and mating with these males also increased female fecundity. I found that multiple matings increase female fecundity up to a point, supporting a theory of optimal female mating rate. According to my results, the benefits from multiple mating to A. paludum females result from material origin whereas polyandry per se is even detrimental to female fecundity. / Tiivistelmä Seksuaalivalinta on pohjimmiltaan seurausta yksilöiden välisestä, lisääntymiseen liittyvästä kilpailusta toisen sukupuolen sukusoluista. Seksuaalivalinta on evoluutiomekanismi, joka osaltaan on johtanut sukupuolten välisiin eroihin monissa morfologisissa ja käyttäytymiseen liittyvissä ominaisuuksissa. Sukupuolet eroavat jo siinä, että naaraat tuottavat vähemmän mutta suurempia sukusoluja kuin koiraat. Koska sukupuolet siis investoivat lisääntymiseen jo alkuvaiheessa eri tavalla, niiden välillä on aina jonkin asteinen seksuaalikonflikti. Konfliktin taustalla on sukupuoliin kohdistuva erilainen valintapaine; koiraat saavuttavat usein optimaalisen hedelmällisyytensä suuremmilla parittelujen määrällä kuin naaraat. Joillakin eläinlajeilla seksuaalikonflikti on niin ilmeinen, että se ilmenee koiraan ja naaraan välisinä kamppailutilanteina parittelupäätöksen ja/tai parittelun keston suhteen. Seksuaalikonflikti voi johtaa molemmilla sukupuolilla erilaisiin sopeumiin, jotka lisäävät yksilön kontrollia parittelujen suhteen. Tässä väitöskirjatyössä tutkin naaraan takapäässä sijaitsevien abdominaalisten piikkien merkitystä järvivesimittari A. paludum-naaraiden kyvyssä torjua parittelemaan pyrkiviä koiraita. Tutkin myös polyandrian ja toistuvien parittelujen vaikutusta naaraan hedelmällisyyteen saadakseni selville, lisäävätkö koiraasta johtuvat mahdolliset materiaaliset tai geneettiset tekijät naaraan hedelmällisyyttä. Lisäksi selvitin useiden koiraan ja naaraan morfologisten ominaisuuksien yhteyttä parittelua edeltävään seksuaalivalintaan sekä naaraan hedelmällisyyteen. Tulokseni osoittavat, että naaraan abdominaaliset piikit ovat todennäköisesti kehittyneet seksuaalikonfliktin seurauksena lisäämään naaraan kontrollia parittelupäätöksen suhteen. Niihin ei kuitenkaan nykyisellään näytä kohdistuvan merkittävää valintapainetta. Sen sijaan morfologialtaan tietynlaiset koirastyypit vaikuttavat olevan aktiivisen valinnan kohteena ja parittelu tällaisten koiraiden kanssa lisää myös naaraan hedelmällisyyttä. Toistuvat parittelut saman koiraan kanssa lisäävät naaraan hedelmällisyyttä tiettyyn optimiin asti, mikä tukee teoriaa optimaalisesta parittelujen määrästä. Sen sijaan polyandria itsessään vaikuttaa naaraan hedelmällisyyteen jopa heikentävästi. Niinpä A. paludum-naaraiden saama hyöty useista paritteluista näyttää olevan materiaalista, kun taas polyandriasta saatavia geneettisiä etuja ei tässä tutkimuksessa tullut ilmi.

Abstract Social information use is a widespread phenomenon across the animal kingdom and it affects various important aspects of animal behaviour. Animals observe and copy the behaviour of conspecifics and other species on the same trophic level in their own decision-making, e.g., in habitat or mate choice. Copying is adaptive only when it is selective. Thus, it would be important to understand when and which individuals should copy others, and which individuals they choose to copy and what are the consequences of social information use. In this thesis, I experimentally study these questions in wild animals living in natural conditions. By simulating arbitrary preference of great tits (Parus major), I demonstrated that the portrayed fitness does not affect the nest site choices of conspecifics, but the tit pairs with an old male prefer the nest site choices of good and poor conspecifics. Social information use among tits appears to be age- and sex-dependent. Pied flycatchers (Ficedula hypoleuca), however, selectively copy or reject a novel nest site feature preference (symbol attached to the nest box) of great tits experimentally manipulated to exhibit high or low fitness (clutch size), respectively. By offering pied flycatchers choice in nest boxes with alternative contents, I showed that nest take-overs of flycatchers are not a form of social information use, but seem to result from the reduced building effort required. Furthermore, by conducting a decoy and playback experiment, I showed that great tits covered eggs more efficiently in the presence of pied flycatchers. One function of egg covering behaviour seems to be a counter-adaptation to reduce information parasitism by pied flycatchers. My results demonstrate that the social transmission of behaviours across species can be highly selective in response to observed fitness, plausibly making the phenomenon adaptive. In contrast with the current theory of species coexistence, overlap between realized niches of species could dynamically increase or decrease, depending on the observed success of surrounding individuals. The social information revealed by success and behaviour of animals is a resource that can be used or concealed. It is a new kind of evolutionary and ecological factor which may affect the formation of ecosystems and species coevolution. / Tiivistelmä Sosiaalinen informaationkäyttö on yleinen ilmiö eläinkunnassa, ja sitä tavataan aina hyönteisistä valaisiin. Yksilöt tarkkailevat ja kopioivat sekä lajitovereiden että toisen ekologialtaan samankaltaisen lajin yksilöiden käyttäytymistä erilaisissa tilanteissa, kuten pesäpaikan tai parittelukumppanin valinnassa. Sosiaalinen informaationkäyttö on adaptiivista ainoastaan ollessaan valikoivaa. Siksi on tärkeää selvittää kenen, koska ja ketä kannattaa kopioida, ja mitä ekologisia ja evolutiivisia seurauksia siitä koituu informaation lähteelle ja käyttäjälle. Väitöskirjassani tutkin kokeellisesti informaation hankkijan (kirjosieppo Ficedula hypoleuca) valikoivaa kopioimista ja siitä mahdollisesti johtuvaa informaation lähteen (talitiainen Parus major) vasta-adaptaatiota luonnonoloissa. Symbolikokeilla selvitin, että talitiaisten lajinsisäinen kopiointi on iästä ja sukupuolesta riippuvaa, mutta informaationlähteen havaittu kelpoisuus ei vaikuta kopioinnin todennäköisyyteen. Kirjosiepot puolestaan kopioivat valikoivasti keinotekoisesti luotuja tiaisten mieltymyksiä pesäpönttöön kiinnitettyjä symboleja kohtaan, riippuen tiaisten havaitusta manipuloidusta kelpoisuudesta (munamäärästä pesässä). Siepot kopioivat tiaisia, joiden pesässä on paljon munia (13 munaa), ja rejektoivat tiaisia (valitsevat vaihtoehtoisen symbolin), joilla munia on vähän (5 munaa). Tarjoamalla kirjosiepoille vaihtoehtoisia pesäpönttöjä osoitin, että sieppojen luontainen mieltymys vallata ja rakentaa pesänsä toisten pesien päälle ei ole sosiaalisen informaationkäytön muoto, vaan se näyttää olevan pesänrakennuksen kustannusten minimointia. Playback-kokeilla osoitin, että talitiaisten munienpeittelykäyttäytymisellä on useita funktioita. Se on vasta-adaptaatio kirjosiepon informaatioloisintaa vastaan ja toimii mahdollisesti suojana kylmää vastaan. Väitöskirjani tulokset osoittavat, että eläinten käyttäytymisen paljastama sosiaalinen informaatio on resurssi, jota voidaan hyödyntää tai salata. Se on myös uudenlainen ekologinen ja evolutiivinen tekijä, joka vaikuttaa eliöyhteisöjen muodostumiseen ja lajien koevoluutioon. Lajienvälinen valikoiva sosiaalinen informaationkäyttö -hypoteesi haastaa nykyisen koevoluutioteorian. Se ennustaa, että informaatiota hyödyntävän lajin ja informaationlähteen ominaisuudet voivat joko samankaltaistua tai erilaistua, informaationlähteen havaittavasta menestyksestä riippuen.