The elephant in the family: Costs and benefits of elder siblings on younger offspring life-history trajectory in a matrilineal mammal

J Anim Ecol. 2021 Nov;90(11):2663-2677. doi: 10.1111/1365-2656.13573. Epub 2021 Sep 20.

Abstract

Many mammals grow up with siblings, and interactions between them can influence offspring phenotype and fitness. Among these interactions, sibling competition between different-age offspring should lead to reproductive and survival costs on the younger sibling, while sibling cooperation should improve younger sibling's reproductive potential and survival. However, little is known about the consequences of sibling effects on younger offspring life-history trajectory, especially in long-lived mammals. We take advantage of a large, multigenerational demographic dataset from semi-captive Asian elephants to investigate how the presence and sex of elder siblings influence the sex, survival until 5 years old, body condition, reproductive success (i.e. age at first reproduction and lifetime reproductive success) and long-term survival of subsequent offspring. We find that elder siblings have heterogeneous effects on subsequent offspring life-history traits depending on their presence, their sex and the sex of the subsequent offspring (named focal calf). Overall, the presence of an elder sibling (either sex) strongly increased focal calf long-term survival (either sex) compared to sibling absence. However, elder sisters had higher impact on the focal sibling than elder brothers. Focal females born after a female display higher long-term survival, and decreased age at first reproduction when raised together with an elder sister rather than a brother. Focal males born after a female rather than a male showed lower survival but higher body weight when both were raised together. We did not detect any sibling effects on the sex of the focal calf sex, survival until 5 years old and lifetime reproductive success. Our results highlight the general complexity of sibling effects, but broadly that elder siblings can influence the life-history trajectory of subsequent offspring. We also stress the importance of considering all life stages when evaluating sibling effects on life trajectories.

Denombreux mammifères grandissent en fratrie, et les interactions au sein de lafratrie peuvent influencer le phénotype et la valeur sélective des jeunes.Parmi ces interactions, la compétition entre frères et sœurs d'âges différentspeut entraîner des coûts de reproduction et de survie pour le/la plus jeune,tandis que les interactions coopératives améliorent la reproduction et lasurvie du/de la plus jeune. Cependant, nous avons encore peu de connaissancessur l'influence de la fratrie sur la trajectoire de vie des frères et sœursplus jeunes, en particulier chez les mammifères longévifs. Grâce àun jeu de données démographique multigénérationnel d'éléphants d'Asiesemi-captifs, nous avons pu étudier comment la présence d'un frère aînéou d'une sœur aînée influence le sexe, la survie jusqu'à l'âge de cinqans, la masse corporelle, la reproduction (i.e. l'âge de première reproductionet le succès reproductif sur toute la vie) et la survie à long terme du jeunesuivant. Nousobservons que les frères et sœurs aînés ont des effets hétérogènes sur lestraits d'histoire de vie du jeune suivant et ce, en fonction de leur présence,et du sexe du jeune suivant (appelé focal). Dansl'ensemble, la présence d'un frère aîné oud'une sœur aînée augmente fortement la survie à long terme du jeune focal parrapport à leur absence. Cependant, il est à noter que les sœurs aînées ont unimpact plus important que les frères ainés sur le frère focal. Les femellesfocales présentent une survie à long terme plus élevée et un âge de premièrereproduction plus précoce lorsqu'elles sont élevées avec une sœur aînée plutôtqu'un frère. Les mâles focaux élevés avec une grande sœur plutôt qu'un grandfrère présentent une survie plus faible mais un poids corporel plus élevé. Nousn'avons détecté aucun effet des frères aînés ou sœurs aînées sur le sexe, la survie jusqu'àl'âge de cinq ans et le succès reproducteur sur toute la vie du jeune focal. Nosrésultats mettent en évidence la complexité des effets de la fratrie et, lefait que les frères et sœurs plus âgés peuvent influencer la trajectoire ducycle de vie des jeunes suivant. Nous soulignons également l'importance deconsidérer toutes les étapes de la vie lors de l'évaluation des effets de lafratrie sur les trajectoires de vie.

Keywords: Asian elephant; fitness costs; life-history trade-offs; sex ratio; sibling effects.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Cost-Benefit Analysis
  • Female
  • Humans
  • Male
  • Mammals
  • Parturition
  • Pregnancy
  • Reproduction*
  • Siblings*