Causes and consequences of extreme polyandry in army ants - [kumulative Dissertation]

Abstract

Warum sind Weibchen polyandrisch? Diese Frage ist höchst interessant in Bezug auf eusoziale Hymenopteren, denn Monogamie ist essentiell für Sozialität. Besonders schwierig ist extreme Polyandrie zu erklären, welchen nicht klassisch durch den mit zunehmender Paarungsfrequenz abflachenden Gewinn intra-kolonialer genotypischer Varianz (IGV) zu rechtfertigen ist, jedoch z.B. bei den hoch entwickelten Treiberameisen regulär vorkommt. Diese Dissertation soll die Relevanz von IGV Hypothesen für Evolution und Konsequenzen extremer Polyandrie an diesem Modellsystem untersuchen. IGV wird als treibende Kraft bestätigt. Dies zeigt sich in zunehmend gleich verteilten Vaterschaften durch Königinnen mit höheren Paarungsfrequenzen, gegen Monopolisierungsinteressen der Männchen, was sowohl für überproportionalen Fitnessgewinn durch intra-koloniale Diversität spricht, als auch für Kontrolle der Königin über resultierende sexuelle Konflikte. Konsequenzen sind ein männchenlastiges Geschlechterverhältniss- und Genflussmuster. Evolution und Konsequenz extremer Polyandrie sind eng miteinander und mit der speziellen Lebensweise der Treiberameisen verknüpft.

Why are females polyandrous? This question is highly prominent in the eusocial Hymenoptera, because monogamy is essential for sociality. Extreme polyandry is particularly interesting, because it can hardly be explained classically by involving fitness returns of intracolonial genotypic variance (IGV), which diminish with increasing mating frequencies. However, extreme polyandry regularly occurs, e.g., in the highly advanced army ants. This dissertation investigates the relevance of IGV hypotheses in this important model system. IGV is confirmed as driving force. This is shown by an increasingly equalized paternity distribution by queens with higher paternity frequencies, against monopolization interests of males, indicating over proportional, non-linear fitness gains from intracolonial diversity, as well as queen control over resulting sexual conflicts. Consequences are a male biased sex ratio and gene flow pattern. Evolution and consequences of extreme polyandry are closely connected with each other and with the highly specific life history of the army ants.