 |
The fitness consequences of sex ratio adjustment
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
120249 |
| Type |
K |
| Principal investigator |
Rosivall, Balázs |
| Title in Hungarian |
Az ivararány-manipuláció rátermettségkövetkezményei |
| Title in English |
The fitness consequences of sex ratio adjustment |
| Keywords in Hungarian |
ivararány-manipuláció, ivari allokáció, szülői minőség, rátermettség |
| Keywords in English |
sex ratio adjustment, sex allocation, parental quality, fitness |
| Discipline |
| Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences) | 50 % | | Ortelius classification: Animal ecology | | Phylogenetics, systematics, taxonomy, comparative biology, ecophysiology (Council of Complex Environmental Sciences) | 50 % |
|
| Panel |
Ecology and evolution 1 |
| Department or equivalent |
Department of Systematic Zoology and Ecology (Eötvös Loránd University) |
| Participants |
Bereczkei, Tamás
Hegyi, Gergely
Kiss, Dorottya
Kopena, Renáta
Szász, Eszter
Szöllősi, Eszter
Török, János
|
| Starting date |
2016-10-01 |
| Closing date |
2022-12-31 |
| Funding (in million HUF) |
47.637 |
| FTE (full time equivalent) |
12.30 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Az utódok ivararányával foglalkozó vizsgálatok száma folyamatosan emelkedik. Mára számos gerinces fajnál írták már le, hogy az utódok ivararánya nem véletlenszerű, környezeti vagy szülői tulajdonságoktól függ. Ezt a jelenséget hívják ivararány-manipulációnak. Azonban számos olyan tanulmány is létezik, amelyben nem találtak összefüggést a vizsgált tényezők és az utódok ivararánya között, illetve amelyben a várttal ellentétes összefüggést kaptak. Ennek egyik magyarázata az lehet, hogy gyakran anélkül jósolnak ivararány-manipulációt a kutatók, hogy ismernék a vizsgált tulajdonságok hatását a hím és nőstény utódok rátermettségére. Ennek az egyik fő oka, hogy a rátermettség becslése gyakran rendkívül nehéz pl. a félrelépések miatt. Mégis az ivararány-manipuláció rátermettségnyereségét valahogy becsülni kell, ha a jelenség evolúcióját és a megfigyelt mintázatokat meg szeretnénk érteni. A jelenlegi pályázatban 3 fajnál szeretnénk ilyen adatokat gyűjteni az apasági mintázatok figyelembevételével. Ezen túl, szeretnénk felmérni, hogy a szelekció erőssége milyen mértékben képes magyarázni a már publikált adatokban megfigyelhető mintázatot.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Az ivararány-manipuláció evolúciójának és a predikciókkal vagy korábbi eredményekkel ellentétes megfigyeléseknek a megértéséhez mindenképpen pótolni kell azt a tudáshiányt, ami a jelenség rátermettségkövetkezményeivel kapcsolatban fennáll. Ehhez a következő kérdések megválaszolásával kívánunk hozzájárulni: 1) A szelekció erőssége miként befolyásolja, hogy egy adott populációban sikerül-e megfigyelni ivararány-manipulációt, vagy nem? Ezt a kérdést publikált adatok meta-analízisével próbáljuk megválaszolni. 2) A hipotéziseknek megfelelően valóban a fészekaljon/almon belül gyakoribb ivar rátermettsége a nagyobb? Ha igen, mennyivel? Ezt a kérdéskört korrelatív és kísérletes módszerekkel szeretnénk vizsgálni 3 rendszerben: egy vadon élő madárpopulációban, egy laboratóriumi madárpopulációban és embereknél.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Az állatok azon képessége, hogy utódaik ivararányát a környezetnek megfelelően változtatják, igen nagy jelentőséggel bír az állattenyésztés, a természetvédelmi célú tenyészprogramok, a biodiverzitás megőrzése, és természetesen az evolúciós ökológia területén is. Ráadásul, a témakörnek komoly humán vonatkozásai is lehetnek, hiszen számos országban a fiú utódot értékesebbnek tartják, és az orvosi technika fejlődésével a megszülető utódok nemét egyre könnyebb lesz megválasztani. A természetes folyamatokba való beavatkozás nem csak etikai kérdés, hanem az utódok élettartamára, rátermettségére is hatással lehet. A fentiek miatt alapvető jelentőségű annak vizsgálata, hogy a természetes ivararány mintázatok adaptívak-e, és mért térnek el pl. különböző populációk között. Az ivararány-manipuláció rátermettségkövetkezményeit eddig alig vizsgálták. A pályázat keretében ezt 3 fajnál szeretnénk megbecsülni, beleértve az embert is. Azt is szeretnénk feltárni, hogy a számos monogám fajnál megfigyelhető félrelépések hogyan és milyen mértékben befolyásolják a jelenségből származó evolúciós nyereséget. Meta-analízisek segítségével pedig az ivararány-manipulációval kapcsolatos eredmények heterogenitásának okát szeretnénk feltárni, mert az eddigi vizsgálatok az összesített mintázatokra és nem a különbségekre fókuszáltak.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Azt a jelenséget, hogy az utódok neme nem véletlenszerű, hanem a környezet vagy a szülők tulajdonságainak függvényében alakul ki ivararány-manipulációnak nevezik. Az ivararány-manipuláció nagy jelentőséggel bír az állattenyésztés, a természetvédelmi célú tenyészprogramok, a biodiverzitás megőrzése, és természetesen az evolúciós ökológia területén is. Komoly humán vonatkozásai is lehetnek, hiszen számos országban a fiú utódot értékesebbnek tartják, és az orvosi technika fejlődésével a megszülető utódok nemét egyre könnyebb lesz megválasztani. A természetes folyamatokba való emberi beavatkozás nem csak etikai kérdés, hanem az utódok egészségi állapotára, élettartamára, és az általuk létrehozott utódok számára is hatással lehet, hiszen a jelenség kialakulásának oka a kapcsolódó elméletek szerint pont az lehet, hogy bizonyos környezetekben a hím, míg más környezetekben a nőstény utódok túlélési és szaporodási esélye nagyobb. Ennek megfelelően azt várhatjuk, hogy természetes körülmények között a szülők abból az ivarból hoznak létre többet, mely adott körülmények között nagyobb rátermettséggel rendelkezik, a természetes folyamatokban való beavatkozás pedig káros hatással lehet a rátermettségre. Az ivararány-manipuláció rátermettség következményeire azonban alig vannak adatok. A pályázat keretében ezt 3 fajnál szeretnénk megbecsülni, beleértve az embert is. Azt is szeretnénk feltárni, hogy a számos monogám fajnál megfigyelhető félrelépések hogyan és milyen mértékben befolyásolják a jelenségből származó evolúciós nyereséget. Végül, már publikált eredmények újraelemzésével azt is szeretnénk feltárni, hogy milyen okai lehetnek az ivararány-mintázatok populációk közti eltérésének.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
The number of studies on brood sex ratios has been rapidly increasing. Relationship between environmental or parental traits and brood sex ratios has been found in a number of species. This phenomenon is called sex ratio adjustment. However, several studies failed to find any relationship between the examined factors and offspring sex ratio or found a relationship that contradicts the predictions. One reason may be that sex ratio adjustment is often predicted without real information on how the fitness benefit from male and female offspring changes with the examined factors, as this information is generally difficult to obtain, e.g. due to extra-pair paternity. To better understand the evolution of sex ratio adjustment and the observed brood sex ratios, we have to gain insight into the variation in fitness benefit of sex ratio adjustment by collecting such data from multiple species. Here we plan to collect such data from 3 species so that we take into account extra-pair paternity. In addition, we plan to analyse to what extant the strength of selection may explain the heterogeneity of published data.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
To understand the evolution of sex ratio adjustment and those patterns that contradict the researchers’ predictions or previous results, thorough investigations of fitness consequences of sex ratio adjustment should fill in the lack of information on this issue. We hope to contribute to the quest by seeking answers to two major questions. 1) Does the strength of selection explain the presence/absence of sex ratio adjustment? We will investigate this by meta-analyses of published data. 2) Is the prediction true that the sex in majority within brood has larger fitness than the sex in minority? This will be investigated via correlative and experimental approaches in 3 study systems: a wild bird population, a laboratory bird population and humans.
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
The potential of animals to adjust the sex ratio of their broods is of enormous interest to workers of a diverse range of fields including poultry industry, captive breeding programmes and biodiversity management, as well as evolutionary ecology. In addition, the phenomenon may have important human relevance, because sons are more valued than daughters in many countries, and, with the technological improvement, it is getting easier to achieve that a child of the wanted sex is born. Human intervention in natural processes not only raises ethical concerns, but may also influence the survival and fitness of the offspring. As follows, investigation of the adaptive value of sex ratio patterns and explanations for between-population differences are crucial. So far, fitness consequences of sex ratios have been rarely studied. We try to investigate it in three species, including humans. We also investigate how infidelity (a phenomenon frequently observed even in monogamous animals) affects the evolutionary benefit of sex ratio adjustment. Using meta-analytic approach we would like to study the heterogeneity of the published brood sex ratio data, because previous works have focused on the overall pattern only.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
The phenomenon when the sex of the offspring depends on environmental or parental traits is called sex ratio adjustment. It is of enormous interest to workers of a diverse range of fields including poultry industry, captive breeding programmes and biodiversity management, as well as evolutionary ecologists. In addition, the phenomenon may have important human relevance, because sons are more valued than daughters in many countries, and, with the technological improvement, it is getting easier to achieve that a child of the wanted sex is born. Human intervention in natural processes not only raises ethical concerns, but may also influence the health, survival and reproductive success of the offspring, because, according to the relevant hypotheses, sex ratio adjustment can evolve if in certain environments male, while in other environments female offspring has larger fitness. As follows, under natural condition, parents are expected to overproduce the sex with larger expected fitness. However, only very few studies investigated whether it is true. We try to investigate this issue in three species, including humans. We also investigate how infidelity (a phenomenon frequently observed even in monogamous animals) affects the evolutionary benefit of sex ratio adjustment. By reanalysing published data, we also try to investigate why results on sex ratio adjustment differ between populations.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
List of publications |
|
|
| Gyarmathy Helga, Kopena Renáta, Sarkadi Fanni, Szöllősi Eszter, Szász Eszter, Török János, Rosivall Balázs: Are brood sex ratios adaptive? – The effect of experimentally altered brood sex ratios on parental feeding behaviour, Behavioral Ecology and Sociobiology 78:74, 2024 | | Szász, E.; Sarkadi, F.; Szöllősi, E.; Kopena, R.; Török, J.; Rosivall, B.: Are brood sex ratios adaptive?—The effect of experimentally altered brood sex ratio on nestling growth, mortality and recruitment, Journal of Evolutionary Biology (online), 2022 | | Gyarmathy, H., Sarkadi, F., Szász, E., Rosivall, B.: Több pénz, jobb esélyek? – Félrelépések Magyarországon – előadás,, Magyar Etológiai Társaság XXIII. Konferenciája, Kivonatfüzet és program: p45, 2021 | | Sarkadi, F., Kopena, R., Sarkadi, F., Kötél, D., Török, J., Rosivall, B., Hegyi, G, Laczi, M.: A Jó, a Rossz és a Csúf – háromszülős utódgondozás az örvös légykapónál, Magyar Etológiai Társaság XXIII. Konferenciája. Kivonatfüzet és program: p53, 2021 | | Rosivall, B., Garamszegi, L. Z., Szász, E.: Attractive males have more male offspring, but why are results so heterogeneous?, Congress of the European Society for Evolutionary Biology, Prague. Abstract book: p349, 2022 | | Sarkadi, F., Szász, E., Rosivall, B.: Partial support for the Trivers-Willard hypothesis in the contemporary Hungarian population, Congress of the European Society for Evolutionary Biology, Abstract book: p763, 2022 | | Gyarmathy, H., Kopena, R., Szöllősi, E., Sarkadi, F., Szász, E., Török, J., Rosivall, B.: Is brood sex ratio related to parental feeding rate? An experimental study on collared flycatchers, Congress of the European Society for Evolutionary Biology, Abstract book p772, 2022 | | Szász, E., Garamszegi, L.Z., Rosivall, B.: What is behind the variation in mate quality dependent sex ratio adjustment? – A meta-analysis, Oikos, 128(1):1-12, 2019 | | Szász. E., Markó, G., Hegyi, G., Török, J., Garamszegi, L.Z., Rosivall, B.: Nest-site defence aggression during courtship does not predict nestling provisioning in male collared flycatchers, Behavioral Ecology and Sociobiology 73:62, 2019 | | Szász. E., Jablonszky, M., Krenhardt, K., Markó, G., Hegyi, G., Herényi, M., Laczi, M., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E., Török, J., Garamszegi, L.Z.: Male territorial aggression and fitness in collared flycatchers: a long-term study, Science of Nature 106(3-4):11, 2019 | | Sarkadi, F,: Ivararány-manipuláció és fiókafejlődés az örvös légykapónál., BSc Thesis, Eötvös Loránd University, 2019 | | Gyarmathy, H.: Ivararány-manipuláció és utódgondozás az örvös légykapónál, Scientific Student Conference of Eötvös Loránd University, Budapest. Abstract Book p7, 2020 | | Sarkadi, F.: A fészekaljak ivararányának hatása a fiókák visszatérési rátájára, Scientific Student Conference of Eötvös Loránd University, Budapest. Abstract Book p7-8., 2020 | | Laczi M., Kopena R., Sarkadi F., Kötél D., Török J., Rosivall B., Hegyi G.: Triparental care in the collared flycatcher (Ficedula albicollis): cooperation of two females with a cuckolded male in rearing a brood, Ecology and Evolution 11:10754-107, 2021 | | Gyarmathy, H.: Ivararány-manipuláció és utódgondozás az örvös légykapónál, XXXV National Scientific Student Conference, online. Abstract Book p56, 2021 | | Sarkadi, F.: A fészekaljak ivararányának hatása a fiókák visszatérési rátájára, XXXV National Scientific Student Conference, online. Abstract Book p60, 2021 | | Gyarmathy, H.: Ivararány-manipuláció és utódgondozás az örvös légykapónál, MSc Thesis, Eötvös Loránd University, 2021 | | Sarkadi, F.: A fészekaljak ivararányának hatása a fiókák visszatérési rátájára, MSc Thesis, Eötvös Loránd University, 2021 | | Hegyi Gergely, Laczi Miklós, Herényi Márton, Markó Gábor, Nagy Gergely, Rosivall Balázs, Szász Eszter, Török János: Functional integration of multiple sexual ornaments: signal coherence and sexual selection, AMERICAN NATURALIST 200: (4) pp. 486-505., 2022 | | Jablonszky Mónika, Canal David, Hegyi Gergely, Herényi Márton, Laczi Miklós, Lao Oscar, Markó Gábor, Nagy Gergely, Rosivall Balázs, Szász Eszter, Török János, Zsebõk Sándor, Garamszegi László Zsolt: Estimating heritability of song considering within-individual variance in a wild songbird: The collared flycatcher, FRONTIERS IN ECOLOGY AND EVOLUTION 10: 975687, 2022 | | Szász E, Szöllősi E, Hegyi G, Török J, Rosivall B: Rearing conditions have long-term sex-specific fitness consequences in the collared flycatcher, BEHAV ECOL 28(3):717-723, 2017 | | Rosivall B, Szöllősi E, Laczi M, Kiss D, Török J: Élőhelyfüggő szezonális ivararány–mintázat egy énekesmadárfajnál., XVIII. Magyar Etológus Konferencia, Debrecen (konferenciakötet 61.oldal), 2016 | | Szász E, Garamszegi LZ, Rosivall B: Male quality and brood sex ratio: does extra-pair paternity explain the variation in effect sizes?, 11th Conference of the European Ornithologists’ Union, Turku, Finland (Abstract Book p193), 2017 | | Szász E, Szöllősi E, Hegyi G, Török J, Rosivall B: Rearing conditions have long-term sex-specific fitness consequences in the collared flycatcher, BEHAV ECOL 28(3):717-723, 2017 | | Rosivall, B, Sarkadi, F: Az utódok neme és szaporodási sikere – kérdőíves felmérés, XIX Hungarian Ethological Conference, Dobogókő, Hungary. Abstract book, p52, 2017 | | Szász, E, Markó, G, Hegyi, G, Török, J, Garamszegi, LZ, Rosivall, B: Az apai agresszió és az utódgondozás kapcsolata örvös légykapóknál, XIX Hungarian Ethological Conference, Dobogókő, Hungary. Abstract book, p55, 2017 | | Szász, E, Garamszegi, LZ, Rosivall, B: What is behind the variation in mate quality dependent sex ratio adjustment? – A meta-analysis, Oikos (in press), 2018 | | Szász. E., Markó, G., Hegyi, G., Török, J., Garamszegi, L.Z., Rosivall, B.: Nest-site defence aggression during courtship does not predict nestling provisioning in male collared flycatchers, Behavioral Ecology and Sociobiology 73:62, 2019 | | Szász, E., Garamszegi, L.Z., Rosivall, B.: What is behind the variation in mate quality dependent sex ratio adjustment? – A meta-analysis, Oikos, 128(1):1-12, 2019 | | Szász. E., Jablonszky, M., Krenhardt, K., Markó, G., Hegyi, G., Herényi, M., Laczi, M., Nagy, G., Rosivall, B., Szöllősi, E., Török, J., Garamszegi, L.Z.: Male territorial aggression and fitness in collared flycatchers: a long-term study, Science of Nature 106(3-4):11, 2019 | | Rosivall, B., Sarkadi, F., Szöllősi, E., Kopena, R., Szász, E., Török, J.: The effect of brood sex ratio on offspring growth, 12th Congress of the European Ornithologists’ Union, Cluj-Napoca. Abstractbook p. 151., 2019 | | Rosivall, B.: „Az ivararány-manipuláció rátermettségkövetkezményei” című kutatási projekt mint a kutatóképzés eszköze, Conference of the New National Excellence Program, Eötvös Loránd University ÚNKP Konferencia, Budapest. Abstractbook p 289., 2019 | | Rosivall, B., Sarkadi, F., Szöllősi, E., Szász, E., Török J.: A fészekaljak ivararányának hatása az utódok fejlődésére, XX Hungarian Ethological Conference, Cluj-Napoca, Abstractbook p. 22., 2018 | | Sarkadi, F.: Ivararány-manipuláció és fiókafejlődés az örvös légykapónál, Scientific Student Conference of Eötvös Loránd University, Budapest. Abstract Book p 13., 2018 | | Sarkadi, F.: Ivararány-manipuláció és fiókafejlődés az örvös légykapónál, XXXIV National Scientific Student Conference, Budapest. Abstract Book p.55, 2019 | | Szász, E.: The adaptive value of sex ratio adjustment, PhD thesis, Biology PhD School, Eötvös Loránd University. DOI: 10.15476/ELTE.2018, 2018 | | Sarkadi, F,: Ivararány-manipuláció és fiókafejlődés az örvös légykapónál., MSc Thesis, Eötvös Loránd University, 2019 | | Gyarmathy, H.; Kopena, R.; Szöllősi, E.; Sarkadi, F.; Szász, E.; Török, J.; Rosivall, B.: A fészekaljak ivararányának hatása a szülői befektetésre, Magyar Etológiai Társaság XXI. Konferenciája, Mátrafüred. Program és kivonatfüzet p14., 2019 | | Sarkadi, F.; Szász, E.; Szöllősi, E.; Kopena, R.; Török, J.; Rosivall, B.: Hatással van-e a fiókák ivararánya a szülők következő évi visszatérésére és szaporodására?, Magyar Etológiai Társaság XXI. konferenciája, Mátrafüred. Program és kivonatfüzet p61, 2019 | | Rosivall, B., Sarkadi, F.: Az utódok neme és szaporodási sikere – kérdőíves adatgyűjtési problémák, Magyar Etológiai Társaság XXI. konferenciája, Mátrafüred. Program és kivonatfüzet p49, 2019 | | Szász, E., Sarkadi, F., Rosivall, B.: A Trivers–Willard-hipotézis vizsgálata a magyar populációban, Magyar Etológiai Társaság XXII. konferenciája. Program és kivonatfüzet p39, 2020 | | Sarkadi, F., Hegyi, G., Herényi, M., Laczi, M., Markó, G., Nagy, G., Szász, E., Szöllősi, E., Török, J., Rosivall, B.: A fészekaljak ivararányának hatása a visszatérő fiókák számára, Magyar Etológiai Társaság XXII. konferenciája. Program és kivonatfüzet p59, 2020 | | Kopena, R., Gyarmathy, H., Sarkadi, F., Szász., E., Szöllősi, E., Török, J., Rosivall, B.: Csökkentik-e etetési aktivitásukat a felszarvazott hímek?, Magyar Etológiai Társaság XXII. konferenciája. Program és kivonatfüzet p62, 2020 | | Rosivall, B.: Ivararány-manipuláció és rátermettség, Eötvös Loránd Tudományegyetem ÚNKP Konferencia, Budapest. Kivonatfüzet 333.oldal., 2020 | | Laczi M., Kopena R., Sarkadi F., Kötél D., Török J., Rosivall B., Hegyi G.: Triparental care in the collared flycatcher (Ficedula albicollis): cooperation of two females with a cuckolded male in rearing a brood, Ecology and Evolution 11:10754-107, 2021 | | Szász Eszter, Sarkadi Fanni, Szöllősi Eszter, Kopena Renáta, Török János, Rosivall Balázs: Are brood sex ratios adaptive?—The effect of experimentally altered brood sex ratio on nestling growth, mortality and recruitment, JOURNAL OF EVOLUTIONARY BIOLOGY 36: (1) pp. 156-168., 2023 | | Rosivall, B., Gyarmathy, H., Kopena, R., Sarkadi, F., Szöllősi, E., Szász, E., Török, J.: Do males penalize unfaithful females in a population with high level of extra-pair paternity?, 14th European Ornithologists’ Union Congress, Lund. Abstract Book p281, 2023 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
