Nepotismus: Vor- oder Nachteil in einer sich ändernden Welt?
Evolution, Anthropologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Simulationsmodelle sind in den Bereichen Ökologie und Naturschutz von unschätzbarem Wert. Durch Simulationen erhalten wir Einblicke in die Dynamik natürlicher Systeme, die allein durch die Beobachtung von Wildtieren vor Ort nur schwer oder gar nicht zu gewinnen sind. Gut parametrisierte Simulationsmodelle ermöglichen es Forschenden, Vorhersagen über künftige Populationsentwicklungen zu treffen und durch In-silico-Experimente ein tieferes Verständnis für ökologische Prozesse zu gewinnen. Die in diesem Projekt eingesetzten Simulationsmodelle wurden zur Unterstützung der laufenden Forschungsarbeiten des Ngorongoro-Hyänen-Projekts entwickelt, welches seit 1996 Tüpfelhyänen (Crocuta crocuta) im Ngorongoro-Krater in Tansania untersucht. Nach fast drei Jahrzehnten Erhebung detaillierter demografischer und verhaltensbiologischer Daten zählt die Tüpfelhyänenpopulation im Ngorongoro-Krater zu den am besten untersuchten Populationen großer Karnivoren weltweit. Die kontinuierliche Erforschung der Tüpfelhyäne hat ein detailliertes Bild der Spezies gezeichnet, einschließlich ihres komplexen Sozialverhaltens mit einer strengen, von den Weibchen dominierten sozialen Hierarchie und dem Nepotismus bei der sozialen Vererbung. Im Rahmen dieses Projektes wurde unter Berücksichtigung bereits vorhandener Kenntnisse über Demografie, Verhalten und die komplexe soziale Hierarchie der Art ein Individuenbasiertes Modell (IBM) zur Simulation der Tüpfelhyänenpopulation im Ngorongoro-Krater entworfen. Grundlage für die Parametrisierung bilden über 26 Jahre im Ngorongoro-Krater erhobene demografische und verhaltensbezogene Beobachtungsdaten. Das daraus resultierende Individuen-basierte Modell, das Spotted Hyena Individual-Based Model (SHIM), kann zur effektiven Simulation dieses großen, sozialen Karnivoren verwendet werden. Wir konnten zeigen, dass es mit SHIM möglich ist, komplexe ökologische Fragen durch Insilico-Experimente zu beantworten. SHIM wurde im Rahmen einer großen internationalen Zusammenarbeit auf dem Gebiet der quantitativen Genetik eingesetzt, um das Potenzial für natürliche Selektion in 19 Wildvogel- und Säugetierpopulationen zu quantifizieren. SHIM wurde außerdem zur Erforschung von Naturschutz und Populationsdynamiken eingesetzt. Mit Hilfe von SHIM haben wir eine neuartige In-silico-Methode zur Schätzung der zeitlich variierenden Tragfähigkeit entwickelt, die es uns ermöglicht, zwischen den Auswirkungen aktueller und vergangener Umweltveränderungen auf das Bevölkerungswachstum zu differenzieren. Unsere Ergebnisse veranschaulichen die Möglichkeiten und die Vielseitigkeit von SHIM und verdeutlichen das Potenzial dieses Modells zur Unterstützung der laufenden Forschung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Genetic variance in fitness indicates rapid contemporary adaptive evolution in wild animals. Science, 376(6596), 1012-1016.
Bonnet, Timothée; Morrissey, Michael B.; de Villemereuil, Pierre; Alberts, Susan C.; Arcese, Peter; Bailey, Liam D.; Boutin, Stan; Brekke, Patricia; Brent, Lauren J. N.; Camenisch, Glauco; Charmantier, Anne; Clutton-Brock, Tim H.; Cockburn, Andrew; Coltman, David W.; Courtiol, Alexandre; Davidian, Eve; Evans, Simon R.; Ewen, John G.; Festa-Bianchet, Marco ... & Kruuk, Loeske E. B.
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Effects of environmental change on population growth: monitoring time-varying carrying capacity in free-ranging spotted hyenas.
Bailey, L.D. et al.
