Early maternal loss leads to short-but not long-term effects on diurnal cortisol slopes in wild chimpanzees

The biological embedding model (BEM) suggests that fitness costs of maternal loss arise when early-life experience embeds long-term alterations to hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis activity. Alternatively, the adaptive calibration model (ACM) regards physiological changes during ontogeny as short-term adaptations. Both models have been tested in humans but rarely in wild, long-lived animals. We assessed whether, as in humans, maternal loss had short-and long-term impacts on orphan wild chimpanzee urinary cortisol levels and diurnal urinary cortisol slopes, both indicative of HPA axis functioning. Immature chimpanzees recently orphaned and/or orphaned early in life had diurnal cortisol slopes reflecting heightened activation of the HPA axis. However, these effects appeared short-term, with no consistent differences between orphan and non-orphan cortisol profiles in mature males, suggesting stronger support for the ACM than the BEM in wild chimpan-zees. Compensatory mechanisms, such as adoption, may buffer against certain physiological effects of maternal loss in this species

Quantifying within-group variation in sociality—covariation among metrics and patterns across primate groups and species

It has long been recognized that the patterning of social interactions within a group can give rise to a social structure that holds very different places for different individuals. Such within-group variation in sociality correlates with fitness proxies in fish, birds, and mammals. Broader integration of this research has been hampered by the lack of agreement on how to integrate information from a plethora of dyadic interactions into individual-level metrics. As a step towards standardization, we collected comparative data on affinitive and affiliative interactions from multiple groups each of five species of primates to assess whether the same aspects of sociality are measured by different metrics and indices. We calculated 16 different sociality metrics used in previous research and thought to represent three different sociality concepts. We assessed covariation of metrics within groups and then summarized covariation patterns across all 15 study groups, which varied in size from 5 to 41 adults. With some methodological and conceptual caveats, we found that the number of weak ties individuals formed within their groups represented a dimension of sociality that was largely independent from the overall number of ties as well as from the number and strength of the strong ties they formed. Metrics quantifying indirect connectedness exhibited strong covariation with strong tie metrics and thus failed to capture a third aspect of sociality. Future research linking affiliation and affinity to fitness or other individual level outcomes should quantify inter-individual variation in three aspects: the overall number of ties, the number of weak ties, and the number or strength of strong ties individuals form, after taking into account effects of social network density. Significance statement: In recent years, long-term studies of individually known animals have revealed strong correlations between individual social bonds and social integration, on the one hand, and reproductive success and survival on the other hand, suggesting strong natural selection on affiliative and affinitive behavior within groups. It proved difficult to generalize from these studies because they all measured sociality in slightly different ways. Analyzing covariation between 16 previously used metrics identified only three rather independent dimensions of variation. Thus, different studies have tapped into the same biological phenomenon. How individuals are weakly connected within their group needs further attention.Peer Reviewe

Shared community effects and the non-genetic maternal environment shape cortisol levels in wild chimpanzees

Mechanisms of inheritance remain poorly defined for many fitness-mediating traits, especially in long-lived animals with protracted development. Using 6,123 urinary samples from 170 wild chimpanzees, we examined the contributions of genetics, non-genetic maternal effects, and shared community effects on variation in cortisol levels, an established predictor of survival in long-lived primates. Despite evidence for consistent individual variation in cortisol levels across years, between-group effects were more influential and made an overwhelming contribution to variation in this trait. Focusing on within-group variation, non-genetic maternal effects accounted for 8% of the individual differences in average cortisol levels, significantly more than that attributable to genetic factors, which was indistinguishable from zero. These maternal effects are consistent with a primary role of a shared environment in shaping physiology. For chimpanzees, and perhaps other species with long life histories, community and maternal effects appear more relevant than genetic inheritance in shaping key physiological traits.Additional co-authors: Klaus Zuberbuehler, Linda Vigilant, Tobias Deschner, Roman M. Wittig & Catherine Crockfor

Suivi du comportement sexuel chez 3 espèces de primates non-humains du genre Nomascus

Cette étude s’inscrit dans un suivi à long terme des effets d’un contraceptif progestatif sur le comportement reproducteur. Peu de données étant disponibles, un suivi de la reproduction, au préalable de l’implantation, est donc essentiel afin de définir des indicateurs comportementaux. Un échantillonnage par individu focal et un suivi hormonal sont effectués de manière concomitante sur 3 groupes de primates non-humains du genre Nomascus (N. siki, N. leucogenys et N. gabriellae). Les groupes sont constitués respectivement de (1) 1 mâle et sa progéniture : une femelle adulte, un mâle subadulte et un jeune ; (2) un mâle adulte, une femelle adulte et sa progéniture femelle adulte ; (3) un couple d’adultes, une femelle subadulte et un jeune. Le suivi comportemental, se déroulant sur 3 h, 15 minutes par individu, 5 jours par semaine de février à avril 2015, vise à repérer des différences dans le comportement de la femelle au cours du temps et si les variations observées sont en relation avec les variations hormonales. Au cours de ces 123 heures 45 minutes d'observations, des comportements sexuels ont pu être observés chez 2 des 3 groupes de Nomascus durant les 9 semaines d’observations. Au sein du groupe leucogenys, la plus jeune femelle émet 64 invitations et 1 accouplement tandis que la seconde émet 10 invitations et 1 présentation. Aucune différence significative dans le comportement n’est observée pour la femelle du groupe leucogenys. De plus il semble que l’émission des comportements reproducteurs n'est pas dépendante du niveau hormonal (corrélation de Spearman). Chez le groupe gabriellae, les deux femelles ont exprimé des comportements sexuels, 30 invitations et 10 accouplements et 3 présentations ont été émis par la femelle suivie hormonalement. La femelle subadulte a effectué 3 présentations. Il n’y a pas de différence significative dans le nombre ou la durée des interactions émises par la femelle N. gabriellae ni en fonction du temps ni en fonction du récepteur, cependant, la femelle interagit significativement plus (fréquence et durée) avec le mâle durant 3 des 9 semaines que le reste du temps (test de wilcoxon, p = 0,02268 et p = 0,001745). C’est lors de ces 3 semaines que les comportements reproducteurs ont été observés. L’expression des comportements reproducteurs n’est pas indépendante des niveaux hormonaux (corrélation de Spearman, p = 4,065.10-4). Au regard des résultats, il existe une indépendance relative entre les comportements reproducteurs et le contrôle hormonal. Il semble donc important de dissocier les comportements sexuels reproducteurs et sociaux. Un suivi comportemental de la reproduction est possible par l’observation de comportements sexuels discriminants. Cependant ces résultats sont à relativiser, car les observations n’ont porté que sur 5 % de la durée totale d’un cycle. De plus les comportements sexuels sont de courte durée et peuvent facilement échapper à l’observateur. Enfin un faible nombre de femelles et de cycles suivis (n = 2) ne permet pas de s’affranchir des variations individuelles. Pour cela il est nécessaire d’augmenter l’échantillonnage de femelles et de cycles.Je souhaite remercier l’ensemble des soigneurs du Parc zoologique et botanique de Mulhouse en particulier les soigneurs des secteurs lémuriens, le Dr J. Y. Georges pour son aide dans l’analyse des données et son savoir-faire

Evaluation d’une méthode de suivi des cycles sexuels par dosage des stéroïdes fécaux chez deux espèces de primates non-humains

Les contraceptifs hormonaux sont des outils très utilisés pour la gestion des populations de primates en parc zoologique, mais leur maîtrise est actuellement une problématique majeure. En effet, leur impact sur les cycles, la santé et le comportement est mal connu, et leur efficacité semble inconstante. Cette étude a pour objet d’établir un protocole biologique permettant le suivi de la reproduction par dosages des hormones sexuelles dans les selles. Cette méthode est utilisée depuis longtemps chez de nombreuses espèces sauvages, en particulier grands herbivores et carnivores, mais plus rarement chez les primates. Elle permet de mettre en évidence une activité sexuelle voire une cyclicité chez les femelles, de confirmer des gestations, et pourrait aussi permettre d’évaluer les effets et l’efficacité des contraceptifs. Notre étude est réalisée en parc zoologique chez les gibbons à favoris (Nomascus gabriellae et Nomascus leucogenys) et les capucins à poitrine jaune (Sapajus xanthosternos). Deux hormones ont été mesurées : l’œstradiol et la progestérone. Les fèces des femelles ont été récoltées individuellement à 2 ou 3 jours d’intervalle pendant 10 semaines. Les prélèvements, congelés rapidement après récolte, ont ensuite été transférés au laboratoire LDHVet, Ecole Vétérinaire Oniris (Nantes) pour y être traités. Les dosages hormonaux dans les selles nécessitent une étape de préparation des échantillons : dessiccation (24 h), suivie d’un broyage puis d’une extraction par solvant organique (MeOH). Après évaporation, cet extrait est repris avec une solution de BSA (tampon) avant d’être dosé. La progestérone a été dosée par radio-immunologie (RIA), et l’œstradiol 17-β par immuno-enzymologie (EIA). Les premiers résultats montrent des variations hormonales qui révèlent des activités folliculaires (production d’œstradiol 17-β) et lutéiniques (production de progestérone) permettant chez certaines femelles d’identifier des cycles clairs, ce qui montre que la méthode est envisageable pour le suivi des primates non-humains en parc zoologique. L’évaluation de cette méthode de suivi des cycles sexuels par dosage des stéroïdes fécaux constitue une étape préliminaire à une étude plus large. Outre son application directe pour le suivi des femelles, elle pourra servir de base dans l’étude de l’impact et de l’efficacité des méthodes contraceptives. Sont notamment ciblés les implants progestatifs à base d’étonogestrel, largement utilisés, dont l’efficacité fait régulièrement défaut chez certaines espèces (Cébidés, Callithricidés) et qui pourraient être toxiques (effets métaboliques dont diabétogènes) surtout en cas de traitements répétés

Shared community effects and the non-genetic maternal environment shape cortisol levels in wild chimpanzees

This study was funded by the Max Planck Society and the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program awarded to C.C. (grant agreement no. 679787). L.S. was supported by the Minerva Foundation, C.Y.A. and A.P. received funding from the LSB Leakey Foundation, C.Y.A. also received funding from Subvention Egalité (University of Neuchâtel, Switzerland) and Fonds des Donations (University of Neuchâtel, Switzerland). C.G. was supported by the Wenner-Gren Foundation. VM was supported by a grant of Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) granted to R.M.W. (WI 2637/3-1). Core funding for the Taï Chimpanzee Project was provided by the Max Planck Society since 1997 and for Budongo Conservation Field Station by the Royal Zoological Society of Scotland since 2008.Mechanisms of inheritance remain poorly defined for many fitness-mediating traits, especially in long-lived animals with protracted development. Using 6,123 urinary samples from 170 wild chimpanzees, we examined the contributions of genetics, non-genetic maternal effects, and shared community effects on variation in cortisol levels, an established predictor of survival in long-lived primates. Despite evidence for consistent individual variation in cortisol levels across years, between-group effects were more influential and made an overwhelming contribution to variation in this trait. Focusing on within-group variation, non-genetic maternal effects accounted for 8% of the individual differences in average cortisol levels, significantly more than that attributable to genetic factors, which was indistinguishable from zero. These maternal effects are consistent with a primary role of a shared environment in shaping physiology. For chimpanzees, and perhaps other species with long life histories, community and maternal effects appear more relevant than genetic inheritance in shaping key physiological traits.Publisher PDFPeer reviewe