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2013-09-26Dissertation DOI: 10.18452/16822
When and where to lay your eggs?
dc.contributor.authorKöhncke, Arnulf
dc.date.accessioned2017-06-18T12:37:21Z
dc.date.available2017-06-18T12:37:21Z
dc.date.created2013-10-01
dc.date.issued2013-09-26
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/17474
dc.description.abstractBei 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.ger
dc.description.abstractOvipositing 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.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
dc.rightsNamensnennung - Keine kommerzielle Nutzung
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/de/
dc.subjectEntscheidungsfindungger
dc.subjectEvolutionger
dc.subjectInsektenger
dc.subjectPhytophagieger
dc.subjectEiablageger
dc.subjectOvipositionger
dc.subjectevolutioneng
dc.subjectdecision makingeng
dc.subjectinsectseng
dc.subjectphytophagous insectseng
dc.subjectovipositioneng
dc.subject.ddc570 Biologie
dc.titleWhen and where to lay your eggs?
dc.typedoctoralThesis
dc.subtitleHow decision problems arise and are solved by phytophagous insects
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-100212621
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/16822
dc.identifier.alephidBV041296925
dc.date.accepted2013-08-23
dc.contributor.refereeHammerstein, Peter
dc.contributor.refereeLeimar, Olof
dc.contributor.refereeEllers, Jacintha
dc.subject.dnb32 Biologie
dc.subject.rvkWT 3221
local.edoc.pages109
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I

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