Does the nesting site affect pair-bonding? Partner relationships of Humboldt Penguins (Spheniscus humboldti MEYEN, 1834) at Cologne Zoo.

Diplomarbeit

122 Seiten

Math.-Nat. Fakultät, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Leitung: Prof. dr. W. Böhme
Zoo Köln

Zusammenfassung:

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde das Paarungsverhalten von 32 Humboldtpinguinen (Spheniscus humboldti) aus dem Bestand des Kölner Zoos untersucht. Neben Beobachtungen zum Sexualverhalten der Tiere wurden diverse Elemente der Gehegegestaltung  auf deren Einfluss und Qualität in Bezug auf die Reproduktionsbiologie untersucht. Die Höhlen im Kölner Zoo sind in zwei übereinanderliegenden Reihen und annähernd hemisphärisch angeordnet. Untersuchungen zu dem Einfluss der Höhlenlage zeigten jedoch keinen statistisch signifikanten Unterschied im Bruterfolg in den Höhlen, auch wenn manche Untersuchungsareale eine grössere Anzahl an Eiern und Jugtieren aufwiesen. Es konnte daher nicht ausgeschlossen werden, dass alle Höhlen dieselben Voraussetzungen für einen guten Bruterfolg besitzen, dennoch muss berücksichtigt werden, dass die Stichprobengrösse (N=4) in dieser Arbeit zu klein war unm eine tragbare Aussage über einen potentiellen Einfluss treffen zu können.

Der Schwerpunkt dieser Studie lag jedoch darin, das Vorkommen siwie die Häufigkeit von Kopulationen ausserhalb der Paarbindungen (EPCs) zu dokumentieren. Dabei wurde das Paarungsverhalten der Pinguine in der Brutsaison 2009 über eine Zeitraum von 238 Stunden beobachtet. Des weiteren wurden DNA Profile von allen Tieren erstellt, und anschliessend das der Weibchen, der potentiellen Väter und deren Embryonen auf Vaterschaften getestet. Dadurch sollten Fremdvaterschaften auch für den Fall ausgeschlossen werde, dass EPCs stattfanden aber nicht beobachtet wurden. Das Vorkommen von EPCs konnte in dieser Studie jedoch weder durch Beobachtung noch mittels der Vaterschaftstests nachgewiesen werden. Stattdessen wurde eine Reihe von Männchen-Männchen Besteigungen und Kopulationen in der Kolonie beobachtet, die eine Vielzahl an Fragen nach deren Ursache und Nutzen aufwarfen. Obwohl mehrere Hypothesen bezüglich dieses Themas diskutiert wurden, konnte keine präzisen, sondern lediglich spekulative Erklärungen zu diesem homosexuellen Verhalten gefunden werden. Die Erkenntnisse aus dieser Arbeit könnte vor allem für das EEP (Europäisches Erhaltungszuchtprogramm) und SSP (Species Survival Plan) von besonderem Interesse sein, da ein unerwartetes Auftreten von Jugtieren, resultierend aus EPCs, die Ermittlung der genetischen Diversität basierend auf Stammbaumanalysen ungültig machen würden. Im schlimmsten Fall könnte die genetische qualität von Tierpopulationen in menschlicher Obhut, zum Beispiel durch undentdeckte Inzuchten, negativ beeinflusst werden. Da diese Studie aber weder EPCs, noch daraus resultierende Jungtiere nachweisen konnte, und auch eine weitere Studie nur wenige EPCs in Zoopopulationen dokumentierte, werden genetische Methoden zur Erstellung eines zuverlässigen Stammbaums als nicht erforderlich erachtet.

Abstract:

 Within this diploma thesis the mating behavior of 32 Humboldt Penguins (Spheniscus humboldti) was analyzed by the example of a penguin population in Cologne Zoo, Germany. Beside observations on the bird's sexual behavior, several elements of the enclosure's arrangement were analyzed for their influence and quality on the breeding success. Caves in Cologne Zoo are arranged hemispherical  in two rows one one top of the other. Investigations on the effect of the caves' position showed no statistically significant difference on the breeding success in different caves, even tough some study areas showed a larger number of eggs and young than others. Consequently, it could not be excluded that all caves were subject to the same conditions affecting the breeding success, however, it should be considered, that the sample size (N=4) was too small for acceptable condclusions of a potential effect of caves on the breeding success in caves.

However, the main focus of this study was to detect the occurrence and frequency of copulations outside the pair bond (EPCs). In this process, the sxual behavior was observed for 238 hours during the breeding season of 2009. In addition, DNA fingerprints of penguins were created and subsequently, females, assumed fathers and their embryos were tested for paternity. Thus, extra-pair paternites were excluded just in case EPCs occurred without being observed. But neither the observation period nor the paternity tests were able to dectect the occurrence of EPCs in this study, since all social fathers turned out to be the genetic fathers of their embryos. However, a large number of male-male mountings and copulations were detected, raising a lot of questions about their cause and benefit. Although several hypotheses were discussed concerning this theme, no precise but only conjectural explanations were found for this homosexual behavior pattern. The findings of this study could be of great interest for captive breeding programs, like the EEP (Europäisches Erhaltungszuchtprogramm) and SSP (Species Survival Plan), since the occurrences of EPCs and undetected young, resulting of these copulations, make calculations for genetic diversity based on pedigree analyses invalid. In the worst case, the genetic quality of a captive population could be negatively affected for example by undetected inbreeding . But because this study documented neither EPCs nor resultant extra-pair young, and also another study of captive Humboldt Penguins, showed just little evidence for the occurrence of EPCs, genetic methods were not considered to be necessary for the creations of reliable pedigrees.

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