Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Panel
Ecology and evolution 1
Department or equivalent
Department of Systematic Zoology and Ecology (Eötvös Loránd University)
Starting date
2006-02-01
Closing date
2009-06-30
Funding (in million HUF)
13.508
FTE (full time equivalent)
0.12
state
closed project
Summary in Hungarian
A barna varangy (Bufo bufo) párzási rendszerének vizsgálatát tervezem, különös tekintettel a párválasztásra és a párválasztás utódokra kifejtett következményeire. Természetes populációkban vizsgálni fogom a testméretbeli és genetikai mintázatokat a barna varangy párzási rendszerében, valamint a szülők genetikai hasonlóságának az utódok teljesítményére kifejtett hatását. Tesztelni fogom azt a hipotézist is, hogy a hímek spermiumjellemzői meghatározzák az ejakulátum megtermékenyítő képességét. Kísérletesen megvizsgálom a testméreten alapuló párválasztási preferenciákat és ezek egyeden belüli konzisztenciáját valamint azt, hogy milyen viselkedésbeli mechanizmusok állnak a nőstények rendelkezésére olyan esetekben, amikor egy általuk nem preferált hím állt velük párba. A nőstények preferenciáinak egyedek közötti megegyezését is tesztelni fogom, valamint megállapítom, hogy a párválasztás és a bioaktív molekulák utódokba juttatásának formájában megjelenő anyai ráfordítás milyen következményekkel jár az embriók és lárvák fejlődésére nézve. A tervezett vizsgálatok a barna varangy párzási rendszerének evolúciós szemszögből történő felderítése mellett lehetőséget adnak a kétéltűek párzási viselkedésével kapcsolatos, új keletű hipotézisek tesztelésére is. Ezeken túl a szexuális szelekció általános elméletének legfrissebb kérdéseit, úgymint a ‚chase-away’ szelekciót vagy a jó gén hipotézist, is tesztelni fogom.
Summary
I am planning to investigate the mating system of the common toad (Bufo bufo), with special respect to mate choice and the effects of mate choice on the resulting offspring. In natural populations I will investigate body size and genetic patterns in the mating system of the common toad, and will also study the consequences of genetic similarity between parents on offspring performance. Further, I will test the prediction that sperm characteristics play a significant role in the determination of the fertilization ability of ejaculates. I will experimentally investigate mating preferences based on body size and the within-individual consistency of these preferences, and will look for behavioural mechanisms females may exert when they are mated with undesirable mates. I will test among-individual consistency in female mating preferences and will investigate the consequences of maternal provisioning, in form of providing bioactive molecules to offspring, on the performance of embryos and larvae. The planned studies explore the mating system of the common toad from an evolutionary point of view, but also allow to test new hypotheses regarding the reproductive behaviour of anuran amphibians. Further, I will test hypotheses lately proposed in the sexual selection context, such as ‘chase-away’ selection and the ‘good-genes’ hypothesis.
Final report
Results in Hungarian
(1) Barna varangy (Bufo bufo) nőstényeknél nem találtunk közvetlen párválasztásra utaló jelet. (2) Barna varangy hímek limitált spermiumkészleteik miatt csak kis számú sikeres párzásra képesek egy nászidőszakon belül. A nagyobb, így több párzásra esélyes hímek ugyanakkor nem rendelkeztek több spermiummal a nászidőszak elején. (3) Barna varangy ebihalak érzékelték a ragadozók (szitakötőlárvák) jelenlétét, fenotípusos válaszuk azonban a vizsgált ragadozóval szemben hatástalannak bizonyult. (4) Közvetett nőstényválaszt az erdei békánál (Rana dalmatina) vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy ha a nőstényekkel alkalmatlan hím állt párba, a nőstények késleltették a peterakást, kevesebb petét raktak, vagy ismételt peterakással biztosították legalább petéik egy részének megtermékenyítését. (5) Erdei békáknál a hímek párbaállási sebessége független volt a testmérettől, ugyanakkor a nagyobb hímek sikeresebbek voltak a párzási partnerek megszerzésében és megtartásában. (6) Ragadozó-specifikus, adaptív, több külső és belső tényező által befolyásolt indukált védekezést mutattunk ki erdei béka ebihalaknál. (7) Mocsári békáknál (R. arvalis) az intenzívebb színezetű hímeknek nagyobb volt a párzási sikere természetes populációkban, ugyanakkor a színezet és a hímek rendelkezésére álló spermiumok száma között nem találtunk összefüggést. (8) Adaptáltuk a mesterséges megtermékenyítés módszerét petezsinórt rakó kétéltűekre. (9) A párválasztás közvetett előnyeiről elméleti összefoglaló cikket írtunk.
Results in English
(1) We did not observe direct female choice in common toad (Bufo bufo) females. (2) Common toad males were able to participate in only a few successful matings within a breeding season due to limited sperm stocks. Larger males, that are more likely to obtain matings repeatedly, however, did not dispose over more sperm at the beginning of the breeding season. (3) Common toad tadpoles could sense the presence of predators (dragonfly nymphs), but their phenotypic response was not efficient against the predator. (4) When investigating indirect female choice in agile frogs (Rana dalmatina), we observed that when mated with a non-matching male, females delayed egg-deposition, laid fewer eggs or released eggs repeatedly to obtain at least some fertilizations. (5) Mating speed of agile frog males was not related to their body size, but larger males were more successful in performing take-overs and in fending off take-over attempts of other males. (6) We found predator-specific and adaptive induced defenses that seemed to be fine-tuned based on several external and internal factors in agile frog tadpoles. (7) Moor frog (R. arvalis) males exhibiting a more conspicuous nuptial coloration had a higher mating success in natural populations, but we found no relationship between male coloration and the number of sperm stored in the testes. (8) We adapted the method of artificial fertilization to amphibians laying egg-strings. (9) We wrote a review about indirect benefits of mate choice.
Hettyey A, Zsarnóczai S, Vincze K, Hoi H & Laurila A: Interactions between the information content of different chemical cues affect induced defences in tadpoles, Oikos, 119: 1814-1822., 2010
Tóth Z, Hoi H & Hettyey A: Kin discrimination during egg-cannibalism in smooth newts, Lissotriton vulgaris: Does competition matter?, Journal of Zoology, 284: 46-52., 2011
Tóth Z, Hoi H & Hettyey A: Intraspecific variation in the egg-wrapping behaviour of female smooth newts, Lissotriton vulgaris, Amphibia-Reptilia, 32: 77-82., 2011
Hettyey A, Vincze K, Zsarnóczai S, Hoi H & Laurila A: Costs and benefits of defences induced by predators differing in dangerousness , Journal of Evolutionary Biology, 24: 1007-1019., 2011
A, Vági B, Török J & Hoi H: Reproductive potential of males is not tailored to the probable number of matings in the common toad (Bufo bufo), Behavioral Ecology and Sociobiology, in press., 2012
Hettyey A; Herczeg G; Laurila A; Crochet P-A; Merilä J: Body temperature, size, nuptial colouration and mating success in male Moor Frogs (Rana arvalis)., Amphibia-Reptilia 30: 37-43, 2009
Hettyey A; Vági B; Hévizi G; Török J: Changes in sperm stores, ejaculate size, fertilisation success and sexual motivation over repeated matings in the common toad, Bufo bufo (Anura: Bufonidae)., Biol J Linn Soc 96: 361-371, 2009
Hettyey A; Herczeg G; Hoi H: Testing the phenotype-linked fertility hypothesis in an anuran (Rana arvalis) with conspicuous male nuptial colouration., Amphibia-Reptilia (közlésre elfogadva), 2009
Hettyey A; Baksay S; Vági B; Hoi H: Counterstrategies to sexual coercion by heterospecifics in female frogs., Animal Behaviour, 78: 1365-1372., 2009
Hettyey A; Hegyi G; Puurtinen M; Hoi H; Török J; Penn DJ: Mate choice and genetic benefits: Time to put the pieces together., Ethology, 116: 1-9., 2010
Hettyey A: Social environment and sexual selection in frogs., 8. Viselkedésökológiai Találkozó, Kolozsvár, Absztraktfüzet, 2007
Zsarnóczai S; Vincze K; Török J; Hettyey A: Phenotypic responses to the presence of predators during early life history of the agile frog (Rana dalmatina) - I. Dangerousness of predators and plasticity during the embryonic stage., 8. Viselkedésökológiai Találkozó, Kolozsvár, Absztraktfüzet, 2007
Vincze K; Zsarnóczai S; Török J; Hettyey A: Phenotypic responses to the presence of predators during early life history of the agile frog (Rana dalmatina) - II. Plasticity and its adaptive value during the larval stage., 8. Viselkedésökológiai Találkozó, Kolozsvár, Absztraktfüzet, 2007
Hettyey A; Zsarnóczai S; Vincze K; Hoi H: Ragadozó-indukált fenotípusos választ meghatározó tényezők erdei béka (Rana dalmatina) ebihalaknál. [Factors determining predator-induced phenotypic responses in agile frog (Rana dalmatina) tadpoles.], 8. Magyar Ökológus Kongresszus, Szeged, Absztraktfüzet, 2009
