Female genetic heterogeneity affects the reproduction of great tits (Parus major L., 1758) in low-quality woodlands

Der Reproduktionserfolg von Kohlmeisenweibchen (Parus major L., 1758) wird in Wäldern mit geringer Ressourcenqualität von ihrer genetischen Heterogenität mitbestimmt

Authors


Authors’ addresses: Jürgen Tomiuk, Michael Stauss and Jost Kömpf, Division of General Human Genetics, Department of Medical Genetics, Institute of Human Genetics, University of Tübingen, Wilhelmstrasse 27, D-72074 Tübingen, Germany. E-mail: juergen.tomiuk@uni-tuebingen.de, jost.koempf@uni-tuebingen.de, m-stauss@gmx.de; Gernot Segelbacher, Department of Wildlife Ecology and Management, University of Freiburg, Tennenbacher Strasse 4, D-79085 Freiburg, Germany. E-mail: gernot.segelbacher@wildlife.uni-freiburg.de; Joanna Fietz, Department of Experimental Ecology (Biology 3), University of Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, D-89069 Ulm, Germany. E-mail: joanna.fietz@t-online.de; Lutz Bachmann, Department of Zoology, Natural History Museum, University of Oslo, P.O. Box 1172 Blindern, N-0318 Oslo, Norway. E-mail: lutz.bachmann@nhm.uio.no

Abstract

Genetic heterogeneity is considered an important parameter for individual fitness and reproductive success. In 1999 and 2000, we studied the population genetics of great tit (Parus major L., 1758) in southwestern Germany from two different forest types (deciduous and mixed-coniferous), which may significantly differ in prey diversity and/or food supply. Adults of 99 families were genotyped at four enzyme and eight microsatellite loci, in order to estimate individual heterozygosity. In the mixed-coniferous forest, a significant positive correlation between the genetic heterogeneity of females and early egg-laying date and clutch size was detected. Early egg-laying date and increased clutch size are conditions that positively affect the number of fledglings. This effect of individual heterozygosity was not observed in the deciduous woodland. Maternal genetic heterogeneity, however, did not correlate with fledgling condition, and individual heterozygosity of fathers had no impact on breeding success in either habitat. The positive effect of female genetic heterogeneity on brood size of great tits in mixed-coniferous forests is attributed to early egg-laying date, i.e. a maternal effect, rather than to a specific mating strategy that optimizes fitness through an increased brood size and the quality of offspring.

Zusammenfassung

Individuelle Fitness und reproduktiver Erfolg werden oftmals in einem engen Zusammenhang mit genetischer Heterogenität gesehen. In den Jahren 1999 and 2000 untersuchten wir Kohlmeisenpopulationen (Parus major L., 1758) in süddeutschen Laub- und Nadelmischwäldern. Beide Waldformen können sich bzgl. der Futterdiversität und Futterverfügbarkeit stark unterscheiden. Die Alttiere von 99 Familien wurden für vier Enzym- und acht Mikrosatellitenloci genotypisiert, um die individuelle Heterozygotie abzuschätzen. Im Nadelmischwald fand sich eine signifikante positive Korrelation zwischen der individuellen Heterozygotie der Weibchen und Legedatum sowie Gelegegröße. Ein frühes Legedatum und ein größeres Gelege haben einen positiven Effekt auf die Anzahl von Jungtieren. Ein solcher Effekt konnte im Laubwald allerdings nicht beobachtet werden. Weiterhin bestand kein Zusammenhang zwischen maternaler genetischen Heterogenität und der Masse der Jungtiere, ebenso hatte die väterliche genetische Heterogenität in beiden Waldformen keinen signifikanten Einfluß auf den Bruterfolg. Der positive Effekt mütterlicher genetischer Heterogenität auf die Zahl der Nachkommen von Kohlmeisen im Nadelmischwald steht in engem Zusammenhang mit dem Legedatum, d.h. ein maternaler Effekt erklärt eher die beobachteten Zusammenhänge als eine spezifische Paarungsstrategie, die sich entwickelte und zur Fitnessoptimierung führte.

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