Insectivorous bats integrate social information about species identity, conspecific activity and prey abundance to estimate cost-benefit ratio of interactions

J Anim Ecol. 2019 Oct;88(10):1462-1473. doi: 10.1111/1365-2656.12989. Epub 2019 Apr 22.

Abstract

Animals can use inadvertent social information to improve fitness-relevant decisions, for instance about where to forage or with whom to interact. Since bats emit high-amplitude species-specific echolocation calls when flying, they provide a constant flow of inadvertent social information to others who can decode that acoustic information. Of particular interest is the rate of feeding buzzes-characteristic call sequences preceding any prey capture-which correlates with insect abundance. Previous studies investigating eavesdropping in bats yielded very different and in part contradictory results likely because they commonly focused on single species only, differed substantially in playback buzz rate and did usually not account for (baseline) conspecific activity. Our goal was to overcome these limitations and systematically test which inadvertent social information bats integrate when eavesdropping on others and how this integration affects space use and both intra- and interspecific interactions, respectively. We used a community-wide approach and investigated the effects of a broad range of playback feeding buzz rates and conspecific activity on eavesdropping responses in 24 bat species combinations in the wild. For the first time, we reveal that finely graded and density-dependent eavesdropping responses are not limited to particular foraging styles or call types, but instead are ubiquitous among insectivorous bats. All bats integrated social information about calling species identity, prey abundance and conspecific activity to estimate the cost-benefit ratio of prospective interactions, yet in a species-specific manner. The effect of buzz rate was multifaceted, as bats responded differently to different buzz rates, and responses were additionally modulated by heterospecific recognition. Conspecific activity, in contrast, had a negative effect on the eavesdropping responses of all bats. These findings can explain the inconsistent results of previous studies and advance our understanding of the complex nature of conspecific and heterospecific interactions within bat communities. A comprehensive understanding of how bats incorporate social information into their decision-making will help researchers to explain species distribution patterns and eventually to unravel mechanisms of species coexistence.

Tiere können Informationen nutzen, die von anderen Tiere unbeabsichtigt preisgegeben werden (sog. unbeabsichtigte soziale Informationen, engl.: inadvertent social information), um überlebenswichtige Entscheidungen zu treffen, z.B. darüber, wo es sich lohnt, nach Nahrung zu suchen oder mit wem es sich lohnt zu interagieren. Da Fledermäuse extrem laute, artspezifische Rufe aussenden, um im Flug zu navigieren und Beute zu jagen, bieten sie einen kontinuierlichen akustischen Strom an unbeabsichtigter sozialer Information an, der von anderen entschlüsselt werden kann. Besonders interessant für andere Fledermäuse sind die sog. ‚Fangrufe’ (engl.: feeding buzz) - charakteristische Ruffolgen, die jedem Beutefang vorausgehen und deren Häufigkeit mit der Insektenhäufigkeit korreliert. Frühere Studien, die die Verwendung von unbeabsichtigter sozialer Information unter Fledermäusen untersucht haben, kamen zu unterschiedlichen, teils gegensätzlichen Ergebnissen. Diese Heterogenität ist vermutlich dadurch verursacht, dass diese Studien meist nur einzelne Arten betrachteten, sich erheblich in der wiedergegebenen Fangruf-Häufigkeit unterschieden und die Ausgangs-Aktivität der jeweiligen Fledermausart meist nicht berücksichtigten. Unser Ziel war es, diese Limitierungen zu überwinden und systematisch zu testen, welche unbeabsichtigten sozialen Informationen Fledermäuse integrieren, wenn sie die Rufe anderer Fledermäuse hören. Weiterhin wollten wir feststellen, wie diese Integration die Raumnutzung der Fledermäuse und inner- als auch zwischenartliche Interaktionen beeinflusst. Dazu nutzten wir einen Forschungsansatz, der die gesamte Fledermaus-Artengemeinschaft miteinbezieht. Im Freiland untersuchten wir den Einfluss einer großen Bandbreite von Fangruf-Häufigkeiten und der Aktivität von Artgenossen auf die Reaktion von 24 Fledermausart-Kombinationen. Wir konnten zum ersten Mal zeigen, dass fein abgestimmte Verhaltensänderungen als Antwort auf die Rufe anderer Fledermäuse nicht auf einen bestimmten Jagd- oder Ruftyp beschränkt, sondern vielmehr weitverbreitet innerhalb der insektenfressenden Fledermäuse sind. Alle untersuchten Fledermäuse integrierten soziale Informationen über die Art der rufenden Fledermaus, über die Beutehäufigkeit und über die momentane Aktivität der Artgenossen in artspezifischer Art und Weise, um das Kosten-Nutzen-Verhältnis zukünftiger Interaktionen abzuschätzen. Der Effekt der widergegebenen Fangruf-Häufigkeit war sehr divers, da Fledermäuse unterschiedlich auf verschiedene Fangruf-Häufigkeiten reagierten und ihre Reaktionen zudem in Folge heterospezifischer Arterkennung angepasst haben. Die momentane Aktivität der Artgenossen hatte dagegen generell einen negativen Effekt auf das Lauschverhalten aller untersuchten Fledermausarten, so dass unsere Playbacks bei hoher natürlicher Aktivität der Artgenossen fast immer zu einer Abnahme der Aktivität führten. Unsere Erkenntnisse können die uneinheitlichen Ergebnisse früherer Studien erklären und erweitern unser Verständnis der komplexen inner- und zwischenartlichen Interaktionen innerhalb von Fledermausgemeinschaften. Ein umfassendes Wissen darüber, wie Fledermäuse soziale Informationen in ihre Entscheidungen miteinbeziehen, wird dazu beitragen, die Verbreitungsmuster von Arten zu erklären und Mechanismen der Koexistenz von Arten zu entschlüsseln.

Keywords: bats; biosonar; competition; eavesdropping; echolocation; heterospecific interactions; heterospecific recognition; information transfer.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Chiroptera*
  • Echolocation*
  • Predatory Behavior
  • Prospective Studies
  • Species Specificity