Linking behaviour and physiology of female bonobos (Pan paniscus)

Titelangaben

Reichert, Karin:
Linking behaviour and physiology of female bonobos (Pan paniscus).
Bayreuth , 2005
( Dissertation, 2006 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)

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Abstract

The present study investigates sexual behaviour and the importance of dominance in female bonobos. Detailed behavioural studies were carried out on four mixed-sex captive bonobo groups; morphological data and faecal samples were collected to allow non-invasive assessment of physiological parameters. First, I addressed the background for the variability in patterns of menstrual and swelling cycles in bonobos. The duration of menstrual intervals was influenced by reproductive history. Menstrual cycles and phases of maximum tumescence of the sexual swelling lasted longer in lactating females. Parity did not influence cycle patterns. Further, the variability of the duration of intermenstrual intervals was found to be mainly caused by variability in follicular phase length. The luteal phase, contrastingly, was much less variable and did not influence the length of intermenstrual intervals. This raises the question whether sexual swellings serve as a reliable indicator of ovulation in bonobos. Hormone analyses showed that the day of ovulation could not be predicted from the onset of maximum tumescence. Also detumescence of the swelling was no clear sign that ovulation had occurred. Nonetheless, sexual interactions were found to vary according to the degree of tumescence, being most frequent at maximum tumescence. The frequency of sexual interactions did not change in the peri-ovulatory phase and no difference between was seen between follicular and luteal phase. This indicates that sexual swellings are not a reliable signal of ovulation. Rather, they could be a graded signal that advertises the probability of ovulation which allows females to follow a mixed strategy of confusing and biasing paternity. Next, the context and function of same-sex sexual interactions among female bonobos were investigated. Genital rubbing took place more often between non-related than between related females. Females were able to get hold of and defend monopolisable food items without the help of other females in feeding experiments. No relationship between genital rubbing and food sharing was found and no female-female coalitions were formed during these experiments. Interventions in conflicts outside the feeding experiments were observed mainly in heterosexual conflicts but females supported each other irrespective of preferences for genital rubbing. The frequency of genital rubbing did not vary in dependence of the degree of genital swelling and the solicitation of genital rubbing was not asymmetric in dependence of the relative degree of swelling of the two partners. The degree of tumescence did not influence the frequency of received or overall aggression for a female. Although most female dyads were involved in same-sex conflicts, genital rubbing was observed in less than half of the dyads after the conflict. No increase of gg rubbing occurred 15 minutes after a conflict compared to 15 minutes before. High-ranking females took the male position during genital rubbing significantly more often than low ranking ones. The direction of initiation of genital rubbing was not influenced by social status. The data do no support the hypothesis that genial rubbing serves to form or maintain alliances, to reduce competition among females or to reconcile former opponents. However, genital rubbing may be a display of social status or may serve to reduce tension. Finally, the correlation of physiological parameters and social status in female bonobos was studied. I investigated whether females differ in their excretion pattern of the glucocorticoid 11-ketoetiocholanolone (DOA) in dependence of their social status. Based on displacements, females were categorised to either high or low social status. During the feeding experiments carried out on one group, high social status transferred in access to monopolisable food, the low ranking female was not successful in monopolising the food item. However, female social status was not reflected in the faecal excretion pattern of glucocorticoid metabolites in any of the three groups analysed. In two groups the high-ranking individuals had higher levels of iDOA than low-ranking individuals, in the other group it was vice versa. The fourth group did not allow this investigation as the high ranking individual was pregnant and pregnancy was found to result in elevated glucocorticoid levels. The results indicate that also in bonobo females, high social status translates into better access to monopolizable resources. Status dependent differences in cortisol excretion may not exist in bonobos or may become obvious only during periods of social instability. Alternatively, social status may not influence adrenocortical function but other physiological parameters of the so-called stress axes. Taken together, this study provides an interdisciplinary view on bonobo female behaviour and physiology helping to better understand the adaptive significance of a species’ social and mating system.

Abstract in weiterer Sprache

Die vorliegende Studie untersucht das Sexualverhalten und die Bedeutung des sozialen Ranges bei weiblichen Bonobos. An vier gemischten zoolebenden Bonobogruppen wurden Verhaltensbeobachtungen durchgeführt. Zudem wurden morphologische Daten und Kotproben gesammelt, aus denen nicht-invasiv physiologische Parameter bestimmt wurden. Zuerst untersuchte ich den Hintergrund für die große Variabilität in den Menstruations- und Schwellungszyklen der Bonobos. Es wurde gezeigt, dass die reproduktive Vorgeschichte die Dauer der Menstruationszyklen beeinflusst. Menstruationszyklen und die Phase der maximalen Genitalschwellung dauerten bei laktierenden Weibchen länger als bei nicht-laktierenden. Parität hatte aber keinen Einfluss auf Zyklusmuster. Die Variabilität der Dauer der Intermenstruationsintervalle ist vor allem durch die Variabilität der Follikelphase bedingt. Die Dauer der Lutealphase dagegen ist weniger variabel und beeinflusst die Dauer der Intermenstruationsintervalle nicht. Daraus resultierte die Frage, ob Genitalschwellungen bei Bonobos als verlässlicher Ovulationsindikator dienen. Mit Hormonanalysen wurde gezeigt dass der Tag der Ovulation nicht mit dem Beginn der maximalen Tumeszenz der Genitalschwellung vorhergesagt werden kann. Detumeszenz war kein klares Signal, dass die Ovulation bereits eingetreten war. Sexuelle Interaktionen variierten mit dem Grad der Tumeszenz und waren bei maximaler Tumeszenz am häufigsten. In der peri-ovulatorischen Phase wurde keine weitere Veränderung in der Häufigkeit sexueller Interaktionen gefunden, auch gab es keinen Unterschied zwischen Follikel- und Lutealphase. Nach diesen Ergebnissen sind Genitalschwellungen bei Bonobos kein verlässliches Ovulationssignal. Stattdessen könnten sie ein gradiertes Signal darstellen, das die Wahrscheinlichkeit der Ovulation anzeigt, so dass Weibchen einer gemischten Strategie von Verschleierung und Suggerierung von Vaterschaften folgen könnten. Zudem wurden Kontext und Funktion gleichgeschlechtlicher sexueller Interaktionen zwischen Bonoboweibchen untersucht. Genitalreiben fand häufiger zwischen nicht-verwandten als zwischen verwandten Weibchen statt. In Futterexperimenten in einer Gruppe wurde gezeigt, dass Weibchen monopolisierbare Futterstücke ohne weibliche Unterstützung in Besitz nehmen und verteidigen können. Es gab keine Koalitionen zwischen Weibchen. Während dieser Experimente wurde kein Zusammenhang zwischen Genitalreiben und Futterteilen gefunden. Außerhalb der Experimente wurden Interventionen in Konflikte beobachtet – am öftesten bei heterosexuellen Konflikten. Hier unterstützten Weibchen einander unabhängig vom Genitalreiben. Der Grad der Genitalschwellung hatte keinen Einfluss auf die Häufigkeit des Genitalreibens. Auch war die Aufforderung zum Genitalreiben nicht asymmetrisch verteilt in Abhängigkeit von der Genitalschwellung der beiden Partnerinnen. Der Grad der Genitalschwellung hatte auch keinen Einfluss darauf, wie oft ein Weibchen attackiert wurde oder generell in Konflikte involviert war. Verglich man die 15 Minuten-Zeitfenster vor und nach einem Konflikt, so wurde Genitalreiben nach einem Konflikt nicht häufiger gezeigt. Ranghohe Weibchen nahmen beim Genitalreiben häufiger als rangniedere Weibchen die Männchenposition ein. Die Richtung der Initiation des Genitalreibens wurde nicht vom sozialen Rang beeinflusst. Nach diesen Daten dient Genitalreiben nicht der Bildung oder dem Erhalt weiblicher Allianzen, der Reduktion der Konkurrenz zwischen den Weibchen oder der Versöhnung ehemaliger Kontrahentinnen dient. Genitalreiben könnte jedoch als Indikator des sozialen Ranges oder zur Spannungsregulierung dienen. Schließlich wurde der Zusammenhang zwischen physiologischen Parametern und sozialem Status untersucht, d.h. ob sich Weibchen in Abhängigkeit von ihrem sozialen Rang in ihren Exkretionsmustern des Glucocorticoids 11-Ketoetiocholanolon (DOA) unterscheiden. Die Höhe des sozialen Ranges wurde an Hand von Ausweich-Interaktionen bestimmt. Während der Futterexperimente resultierte hoher Rang im Zugang zu monopolisierbaren Futterstücken. Das niederrangige Weibchen konnte kein Futter monopolisieren. Der soziale Status der Weibchen spiegelte sich jedoch in keiner der drei untersuchten Gruppen in den fäkalen DOA-Exkretionsmustern wider. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass auch bei Bonoboweibchen hoher sozialer Rang den Zugang zu monopolisierbaren Ressourcen verbessern kann. Status-abhängige Unterschiede in der Corticoidausscheidung konnten nicht gefunden werden, eventuell wird dieser nur während Phasen sozialer Instabilität offensichtlich. Alternativ könnte der soziale Rang nicht die Nebennierenrinden-Funktion, sondern andere physiologische Parameter der sog. Stress-Achse beeinflussen. Zusammenfassend liefert diese Arbeit eine interdisziplinäre Darstellung des Verhaltens und der Physiologie von Bonoboweibchen und trägt zum besseren Verständnis der Bedeutung von Sozial- und Paarungssystem einer Art bei.