Ajankohtaista

Väitös: 13.1.2017 Pesien perustamisen vaikeus saa ampiaiset yhteistyöhön (Avila)

Alkamisaika: perjantai 13. tammikuuta 2017, 12.00

Päättymisaika: perjantai 13. tammikuuta 2017, 15.00

Paikka: Ylistönrinne, YAA303

Piret Avila
Piret Avila, kuva: Siim Veskilt.
M.Sc. Piret Avilan ekologian ja evoluutiobiologian väitöskirjan ”New insights on the role of ecology and life-history in social evolution” tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Tom Wenseleers (Zoological Institute, Leuven) ja kustoksena FT, akatemiatutkija Lutz Fromhage (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Biologiassa altruismi on käyttäytymistä, jossa eläimet epäitsekkäästi auttavat toisia yksilöitä kaventaen samalla omia menestymisen mahdollisuuksiaan. Altruistinen käyttäytymien on erityisen yleistä sosiaalisilla hyönteisillä, kuten muurahaisilla, mehiläisillä, ampiaisilla ja termiiteillä sekä ihmisillä ja linnuilla. Yleisemmin ottaen epäitsekästä ja yhteistyötä tuottavaa käyttäytymistä tavataan kaikilta biologisten organisaatioiden tasoilta: monisoluisilla eliöillä yksittäiset solut ovat riippuvaisia solujen välisestä yhteistoiminnasta, eliön perimässä geenit toimivat yhdessä, mikro-organismeilla on havaittu monenlaista yhteistoimintaa jne. Kuinka altruistinen käyttäytyminen on ylipäätään voinut kehittyä, on yksi evoluutioteorian keskeisimmistä kysymyksistä.

Väitöskirjassaan Avila osoittaa ekologisten tekijöiden ja elinkiertopiirteiden tärkeyden ymmärtääksemme kuinka altruistiset piirteet ovat kehittyneet. Hänen tutkimuksensa mukaan uusien pesien perustamisen vaikeus mahdollisti yhteistoimintaan pohjaavan sosiaalisen yhteiskuntarakenteen hyönteisillä, kuten mehiläisillä, ampiaisilla ja muurahaisilla. Tällaisilla lajeilla voi kehittyä steriilejä työläisiä, vaikka ne olisivat suhteellisen tehottomia kasvattamaan nuorempia sisaruksiaan - edellyttäen, että vaihtoehtona ovat isot riskit epäonnistumisesta oman pesän perustamisessa. Tämä pätee ekologisissa oloissa, joissa tyhjiä pesäpaikkoja on tarjolla vähän tai jolloin niiden etsimiseen liittyy isoja riskejä.

Käyttämällä matemaattista dynaamiseksi optimoinniksi kutsuttua työkalua Avila osoitti, että konfliktitilanne sosiaalisten hyönteisten yhteiskunnissa voi johtaa epäoptimaaliseen yhteiskunnan kasvuun. Mallin antamia ennusteita voidaan hyödyntää määritettäessä, miten päätöksenteko lisääntymisestä voi erota yhteiskunnan erilaisten yksilöiden välillä.

Avila osoitti myös, että pesän rakentamisen korkeat kustannukset voivat johtaa yhteistyöhön sellaisten yksilöiden välillä, jotka eivät ole lainkaan sukua keskenään. Tämä selittää, miksi toisilleen sukua olemattomat Polistes dominula -lajin ampiaisnaaraat perustavat yhdessä pesiä.

Lisätietoja:
Piret Avila, puh. +358 53098446, piret.avila@jyu.fi
Viestintävastaava Liisa Harjula, puh. 040 805 4403, viestinta@jyu.fi

Piret Avila on suorittanut BSc-tutkinnon fysiikan ja matematiikan alalta Tallinnan yliopistossa vuonna 2009 ja MSc-tutkinnon vuonna 2011 fysiikasta.

Teos on julkaistu sarjassa Jyväskylä Studies in Biological and Environmental science numerona 326, Jyväskylä 2017. ISBN 978-951-39-6906-6 (PDF), ISBN 978-951-39-6905-9 (nid.) ISSN 1456-9701. Väitöskirjaa saa Jyväskylän yliopiston kirjaston julkaisuyksiköstä, puh. 040 805 3825, myynti@library.jyu.fi. JYX-arkistossa: https://jyx.jyu.fi/dspace/handle/123456789/52518

Abstract

Biological altruism, defined as a behaviour that benefits others at an apparent cost to the focal individual, is found abundantly across different levels of biological organization. While kin selection has been useful for explaining both cooperation and conflict in specialized cooperative societies, more theoretical work has to be done to develop models for realistic ecological and life-history contexts. This thesis aims to fill this gap by providing several new insights on the role of ecology and life-history in various social systems. Firstly, I propose a model that incorporates realistic ecological mechanisms of population regulation and study how different population regulation mechanisms affect the evolution of helping behaviour. I show that nest-site limitation strongly favours evolution of helping behaviour even if the helpers are relatively inefficient. I also find that interactions between density dependent mechanisms and life-history traits affect the evolution of social behaviour. Secondly, I consider a resource allocation model for eusocial insect colonies that incorporates the dynamics of colony growth and the conflict between the queen and the workers over the sex ratio. I show that conflict over sex allocation gives rise to a suboptimal pattern of colony growth, while the queen wins the sex allocation conflict. Thirdly, I study optimal reproductive tactics in facultatively cooperative wasps. I show that co-foundress nests and costly helping can evolve even with a low average relatedness between co-foundresses, but only during the initial stages of the nesting cycle. Costly helping during the reproductive phase can only evolve if the relatedness between co-foundresses is high. In conclusion, this thesis demonstrates the importance of considering ecological and life-history aspects in the study of social interactions from early stages of helping behaviour to resolving conflicts in eusocial insect colonies.

kuuluu seuraaviin kategorioihin: ,