Poměr pohlaví v chovu gibonů (Hylobatidae)

Bc. Ondřej Štěpánský

Master's thesis

Sex ratio of gibbons (Hylobatidae) in the captivity

Abstract:

Existuje řada studií, které naznačují, že samice primátů mohou manipulovat s primárním poměrem pohlaví svých potomků, a to na základě jejich aktuálního fyziologického, reprodukčního a behaviorálního stavu v období kolem páření (Schino 2004). Tato úprava poměru pohlaví je obvykle vysvětlena pomocí Trivers-Willardovy hypotézy (Trivers & Willard 1973), která předpokládá, že samice, nacházející se v dobrém stavu, by měly mít tendenci plodit a investovat více do potomků samčího pohlaví, zatímco samice, situované ve špatném stavu, by měly produkovat spíše jedince opačného (samičího) pohlaví. Hypotéza vychází z názoru, že si samice vyvinuly tuto reprodukční taktiku za účelem maximalizace biologické zdatnosti svého potomstva v populaci, a tím si nepřímo zvýšily i vlastní inkluzivní fitness.Bývalý kurátor plemenných knih a koordinátor chovů gibonů v rámci Evropské asociace zoologických zahrad a akvárií (EAZA) Dr. Brice Lefaux (2013) tvrdil, že vzrůstá obava z vychýleného porodního poměru u gibonů v lidské péči, konkrétně u gibonů bělolících (Nomascus leucogenys) a gibonů zlatolících (Nomascus gabriellae), u kterých byla zpozorována 71% a 69% natalita ve prospěch samčího pohlaví. Také Margulis et al. (2011) zaznamenali v chovech gibonů bělolících vychýlený porodní poměr směřem k samčímu pohlaví, a to v 62 % případů. Ačkoli příčiny těchto odchylek jsou i nadále nejasné, studie naznačují, že by tento jev mohl být zapříčiněn důsledkem vlivu vnitřních faktorů (např. věk rodič), vnějších faktorů (strava, životní prostředí aj.), či jiných dosud nezmíněných vlivů. Cílem práce bylo zjistit, zda věk samic/samců může mít potencionálně vliv na poměr pohlaví v potomstvu gibonů chovaných v zoologických zahradách, a buďto tak potvrdit, nebo vyvrátit Trivers-Willardovu hypotézu. Předmětem studie bylo 6 párů gibonů bělolících a 13 párů gibonů zlatolících, které historicky zplodily nějaké potomstvo během jejich odchovu v českých, slovenských a slovinských zoo. Data byla získávána převážně z evropských plemenných knih, z mezinárodní databáze ZIMS, dodatečné informace pak byly poskytnuty jednotlivými zoologickými zahradami. Statistická analýza byla provedena pomocí programu Statistica (verze 12, StatSoft, Inc.). Výsledky ukázaly, že výsledné pohlaví potomstva může záviset na věku rodiče. Korelační analýza odkryla silně kladnou korelaci mezi rostoucím věkem otců a vyšší četností samců ve potomstvu a středně silnou korelaci mezi rostoucím věkem matek a vyšší četností samic v potomstvu. Pomocí χ² testu byly tyto závislost prokázány na hladině významnosti. I přes určitou míru korelace nebyly závislosti mezi narozením samic a věkem otce ani mezi narozením samců ve vztahu k věku matek χ² testem prokázány.Ačkoli byla hypotéza průkazně potvrzena pouze v případě otců, výsledky této studie upozorňují na věk rodičů jako na jeden z několika možných faktorů odpovědných za vychýlení porodního poměru pohlaví gibonů. S ohledem na to, že závěry této práce vycházejí z relativně malého souboru dat, TWH nelze komplexně potvrdit, ale ani vyvrátit. K pochopení rozsahu potenciálních faktorů, ovlivňujících alokaci pohlaví, jsou zapotřebí další studie. Vzhledem k tomu, že je většina druhů gibonů v přírodě kriticky ohrožena, pochopení mechanismu manipulace poměru pohlaví by mohlo pomoci zlepšit management reprodukce zoo populací.

Abstract:

There are a number of studies that suggest that primate females may manipulate the primary sex ratio of their offspring based on their current physiological, reproductive and behavioral status around mating (Schino 2004). This sex adjustment is usually explained by the Trivers-Willard hypothesis (Trivers & Willard 1973), which assumes that females in good condition should tend to produce male offsprings, while females in poor condition they should rather produce individuals of the opposite (male) sex. The hypothesis is based on the view that females have developed this reproductive tactic in order to maximize the biological fitness of their offspring in the population, and thus indirectly increase their own inclusive fitness.Former studbooks curator and coordinator of gibbons breeding programmes within the European Association of Zoos and Aquariums (EAZA), Dr. Brice Lefaux (2013) argued that there is growing concern about the biased birth rate in captive gibbons, concretely in northern white-cheeked gibbon (Nomascus leucogenys) and yellow-cheeked gibbon (Nomascus gabriellae), in which were observed 71% and 69% of male births. Margulis et al. (2011) also noted a male-biased sex ratio in the litters of northern white-cheeked gibbons, namely in 62 % of cases. Although the causes of these discrepancies remain unclear, studies suggest that this phenomenon could be caused by internal factors (e.g. parental age), external factors (diet, environment, etc.) or other not yet mentioned influences.The aim of the study was to determine whether the age of females/males could potentially affect the sex ratio in the offspring of captive gibbons, and either to confirm or confute the Trivers-Willard hypothesis. The subject of the study were 6 pairs of northern white-cheeked and 13 pairs of yellow-cheeked gibbons, which historically gave birth to some offspring during their breeding in Czech, Slovak and Slovenian zoos. Data were obtained mainly from European studbooks, from the international database ZIMS and additional information was provided by individual zoos. Statistical analysis was performed using Statistica software (version 12, StatSoft, Inc.). The results showed that the resulting sex of the offspring may depend on the parental age. Correlation analysis revealed a strong positive correlation between the increasing paternal age and the higher frequency of males in the offspring and a moderately strong correlation between the increasing materal age and the higher frequency of females in the offspring. Using the χ² test, these dependencies were demonstrated at the level of significance. Despite a certain degree of correlation, the relationships between the birth of females and paternal age and between the birth of males in relation to the maternal age haven't been proven.Although the hypothesis was conclusively confirmed only in the case of fathers, the results of this study point to the parental age as one of several possible factors responsible for the deviation in the birth sex ratio of gibbons. Given that the conclusions of this work are based on a relatively small data set, TWH cannot be comprehensively confirmed, nor can it be refuted. Further studies are needed to understand the range of potential factors influencing sex allocation. Given that most species of gibbons are critically endangered in the wild, understanding the mechanism of sex manipulation could help improve the management of zoo populations reproduction.

Keywords

giboni, poměr pohlaví, zoo, chovatelské podmínky, reprodukce

Keywords

gibbons, sex ratio, zoo, breeding conditions, reproduction

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Michal Hradec, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology