Trade-off between foraging and vigilance in the Red-legged Seriema

Technische Zusammenfassung: Abwägung zwischen Nahrungssuche und Wachsamkeit beim Rotbeinseriema

Problemstellung
Die Nahrungssuche erhöht naturgemäß die Exposition gegenüber Prädatoren, was eine Abwägung erforderlich macht, bei der Individuen Zeit für die Wachsamkeit neben dem Nahrungserwerb aufwenden müssen. Obwohl diese Verhaltensweisen oft als gegenseitig ausschließend angenommen werden, ist ihre Unterscheidung aufgrund der Anwendung multipler sensorischer Modalitäten komplex. In sozialen Kontexten der Nahrungssuche legt die „Many-Eyes“-Hypothese nahe, dass Gruppenmitglieder die Wachsamkeitsaufgaben teilen können, was potenziell die individuellen Kosten senkt und den Nettonährwertgewinn erhöht. Es bleibt jedoch unklar, wie sich dieser Trade-off bei Arten mit paarweiser Lebensweise manifestiert, insbesondere wenn die Nahrungssuche eine komplexe Manipulation beinhaltet, die spezifische sensorische Modalitäten (z. B. das Sehvermögen) beeinträchtigt. Insbesondere ist unbekannt, ob Paare von Rotbeinseriemas (Cariama cristata) eine Arbeitsteilung zeigen, bei der ein Individuum auf Wachsamkeit spezialisiert ist, während das andere auf die Nahrungssuche spezialisiert ist, und ob diese Individuen ihre Verhaltensweisen koordinieren oder synchronisieren, um die Prädatorendetektion zu maximieren.

Methodik
Die Studie wurde auf dem Campus der Universidade Federal de Viçosa (UFV) in Florestal, Minas Gerais, Brasilien, während der Fruchtzeit der Macauba-Palme (Acrocomia aculeata) durchgeführt. Forscher nutzten Wildtier-Videokameras, um Nahrungsereignisse in vier verschiedenen Gebieten aufzuzeichnen, in denen Paare von Seriemas bekanntlich nisteten.

• Datenerhebung: Es wurden etwa 2.700 Stunden Tageslichtaufnahmen aufgezeichnet, von denen 48 Stunden Interaktionen mit Macauba-Früchten enthielten. Um das Knacken der harten Fruchtschalen zu erleichtern, platzierten die Forscher Steine (Ambosse) an den KameraStandorten und ergänzten das Gebiet alle zwei Tage um 15–20 Macauba-Früchte.
• Individuelle Identifizierung: Da die Art sexuell monomorph ist und die Individuen nicht ringbeschriftet waren, war eine individuelle Identifizierung über verschiedene Aufnahmen hinweg nicht möglich. Die Analyse beschränkte sich auf Verhaltensunterschiede innerhalb einzelner Aufzeichnungssitzungen (d. h. der Vergleich zweier Individuen, die im selben Bildrahmen präsent sind).
• Verhaltensbewertung: Ein benutzerdefiniertes Ethogramm klassifizierte sechs Verhaltensweisen: Picken, Aufnehmen, Fressen, Werfen, Fallenlassen der Frucht und Wachsamkeit. Die Videos wurden gefiltert, um nur Fälle einzuschließen, in denen Seriemas mit Früchten interagierten.
• Detektion und Analyse: Ein „Seriema-Detektionsmodell“ (YOLOv8) wurde entwickelt, um die Videoselektion zu unterstützen, und erreichte eine Präzision von 93,7 % sowie einen Recall von 89,5 %. Die Verhaltensdaten wurden mittels BORIS extrahiert.
• Statistischer Ansatz: Generalisierte Lineare Gemischte Modelle (GLMMs) wurden verwendet, um Unterschiede in der Zeitallokation zwischen Individuen innerhalb eines Paares zu testen. Zu den Variablen gehörten der Wachsamkeitsanteil (VP), der Fressanteil (EP) und die Werfrate (TR). Die Studie berechnete zudem die vorhergesagten gegenüber den beobachteten Wahrscheinlichkeiten der Wachsamkeit, um auf Synchronisation (Verhaltensüberlappung stärker als durch Zufall) oder Koordination (Verhalten minimiert Überlappung) zu testen.

Wesentliche Beiträge und Ergebnisse
Die Studie liefert den ersten groß angelegten Verhaltensdatensatz über wilde Rotbeinseriemas und zeigt eine signifikante asymmetrische Anstrengungsallokation innerhalb von Nahrungssuchepaaren auf:

1. Arbeitsteilung: Innerhalb einer gegebenen Aufnahme verbrachte ein Individuum konsistent signifikant mehr Zeit mit Wachsamkeit (Mittelwert 38 %) als sein Partner (Mittelwert 22 %). Umgekehrt verbrachte der Partner mit geringerer Wachsamkeit etwa doppelt so viel Zeit mit Fressen (29 % vs. 13 %) und warf Früchte mit einer etwa sechsmal höheren Rate (0,74 vs. 0,13 Würfe pro Minute).
2. Negative Korrelation: Statistische Modelle bestätigten eine negative Beziehung zwischen Wachsamkeit und Nahrungsmetriken. Individuen, die wachsamer als ihr Partner waren, warfen weniger Früchte und verbrachten weniger Zeit mit Fressen. Speziell korrelierte eine Zunahme der Wachsamkeit um 10 Prozentpunkte relativ zu einem Partner mit etwa 1,2 weniger Würfen und einer Reduktion der Fresszeit um 4,2 Prozentpunkte.
3. Mangel an Koordination/Synchronisation: Entgegen der Hypothese, dass Paare koordinieren würden, um eine kontinuierliche Gruppenwachsamkeit zu gewährleisten, fand die Studie keine Belege für Synchronisation oder Koordination. Die beobachtete Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein Individuum wachsam ist (oder frisst), unterschied sich nicht signifikant von der vorhergesagten Wahrscheinlichkeit unter der Annahme unabhängiger Verhaltensweisen. Dies deutet darauf hin, dass die Individuen ihre Wachsamkeit nicht aktiv zeitlich abstimmen, um simultane Lücken in der Aufmerksamkeit während einer Fressphase zu vermeiden.
4. Werfen vs. Fressen: Es wurde kein signifikanter Zusammenhang zwischen der Differenz der Werfraten und der Differenz der Fressanteile gefunden, was darauf hindeutet, dass Individuen möglicherweise Früchte konsumieren, die von ihren Partnern geöffnet wurden, ohne die Früchte selbst werfen zu müssen.

Bedeutung und Behauptungen
Die Autoren behaupten, dass diese Ergebnisse Einblicke in die Nahrungssucheökologie von Rotbeinseriemas sowie in die spezifischen Trade-offs zwischen Nahrungssuche und Wachsamkeit in sozialen Kontexten bieten. Die Ergebnisse stützen die Existenz eines Trade-offs, bei dem ein Individuum in einem Paar eine höhere Wachsamkeitslast übernimmt, was dem anderen ermöglicht, sich auf die energetisch kostspielige Aufgabe der Manipulation und des Knackens der Macauba-Frucht zu konzentrieren.

Dennoch bewahren die Autoren eine moderate Haltung hinsichtlich der Mechanismen, die diese Asymmetrie antreiben:

• Rolle der Reziprozität: Während der Mangel an Koordination innerhalb einer Sitzung darauf hindeutet, dass die Vögel die Gruppenaufmerksamkeit nicht in Echtzeit aktiv steuern, legen die Autoren nahe, dass langfristige Paarbindungen (Monogamie) eine Rollenrotation zwischen den Fresssitzungen via direkter Reziprozität ermöglichen könnten. Diese Hypothese bleibt aufgrund der Unmöglichkeit der Identifizierung einzelner Individuen ungetestet.
• Prädationsrisiko: Der Mangel an Koordination wird auf ein potenziell geringes Prädationsrisiko im Untersuchungsgebiet zurückgeführt, was darauf hindeutet, dass die energetischen Kosten der Koordination der Wachsamkeit den Nutzen bei geringer Räuberndichte übersteigen könnten.
• Limitierungen: Die Studie weist explizit darauf hin, dass ohne individuelle Identifizierung nicht bestätigt werden kann, ob diese Rollen fix sind (z. B. ein Vogel ist immer der „Wachsame“) oder ob sie die Rollen im Laufe der Zeit wechseln. Geschlechtsspezifische Unterschiede konnten ebenfalls nicht analysiert werden, obwohl die Autoren anmerken, dass in vielen monogamen Vögeln Männchen oft mehr in die Wachsamkeit investieren.

Zusammenfassend zeigt die Arbeit, dass Rotbeinseriemas zwar während spezifischer Nahrungsereignisse eine klare Arbeitsteilung aufweisen, sie ihre Wachsamkeitsverhaltensweisen jedoch nicht in einer synchronisierten oder komplementären Weise innerhalb dieser Ereignisse koordinieren.