Male mating success in a North American pitviper: influence of body size, testosterone, and spatial metrics

Abstract

Males with enhanced traits relative to conspecifics often show increased mating and reproductive success and thus have a fitness advantage. The opportunity or potential for sexual selection is predicted to occur under these conditions. Here, we investigated proximate determinants of mating success in male copperhead snakes (Agkistrodon contortrix), a medium-sized pitviper of North America. Specifically, we investigated the relationships of body size (snout-vent length, body mass), body condition index, spatial metrics (total distance moved, home range size), and plasma testosterone concentration on mating success in males. The single mating season lasts from August through September. We compared a set of candidate linear mixed models and selected the best-fitting one using the adjusted Akaike Information Criterion (AICc). The AICc-selected model (model 2), with testosterone, body condition index, and home range size as predictor variables, showed that male mating success was positively correlated with testosterone. To our knowledge, this is the first report to show the relationship of testosterone and individual mating success in any snake species. A parallel study conducted on male fitness in A. contortrix of the same population used microsatellite markers to assign parentage of fathers (known mothers). Unlike our study, they found that snout-vent length was positively correlated with reproductive success and that males were experiencing greater sexual selection. This relationship has been detected under natural conditions in other species of snakes. Although behavioural data are important in any mating system analysis, they should not stand alone to infer parentage, relationships or selection metrics (e.g. Bateman gradients). Long-term sperm storage by females, female cryptic choice, and other factors contribute to the complexity of mating success of males. Accordingly, we thus conclude that estimates of reproductive success and fitness in cryptic species, such as copperheads and other snakes, require robust molecular methods to draw accurate conclusions regarding proximate and evolutionary responses.

Seasonal sex steroids indicate reproductive costs associated with snake fungal disease

“…high BCI) males. Circulating T concentrations are directly related to male reproductive investment (Lind & Beaupre, ) and mating success (Smith et al ., ) in Viperid snakes and other vertebrates (Emerson, ; Yoccoz et al ., ). Breeding season males with SFD and circulating T concentrations comparable to the non‐breeding seasons likely invest less, or not at all, in testosterone‐mediated physiological processes and behaviors that promote annual reproductive success.…”

“…While glucocorticoids may be good indicators under many circumstances, the relationship between glucocorticoids and reproductive fitness may vary among populations and across environmental contexts, making the fitness consequences of glucocorticoid suppression or elevation difficult to infer (Romero, ; Bonier et al ., ). Gonadal ‘sex’ steroids, on the other hand, correlate directly with reproductive investment in many vertebrates, including Viperid snakes (Emerson & Hess, ; Yoccoz et al ., ; Lind & Beaupre, ; Smith, Schuett & Amarello, ), and may provide a more proximate mechanistic indicator of the reproductive costs associated with an emergent disease.…”

Variation in Circulating Testosterone during Mating Predicts Reproductive Success in a Wild Songbird

“…Through testosterone's positive effect on behaviors associated with mating effort and sexually selected morphological traits, individual variation in circulating testosterone concentrations during mating should predict reproductive success of individuals. Indeed, in lekking and polygynous species without paternal care, mating success correlates positively with testosterone in all species studied to date (Borgia and Wingfield, 1991;Beletsky et al, 1992;Alatalo et al, 1996;Vitousek et al, 2008;Smith et al, 2015). In socially monogamous and biparental species, only a single study found a relationship between circulating GnRH-induced testosterone levels and reproductive success.…”

Desarrollo gonadal y conductas reproductoras del lagarto enchaquirado, Heloderma horridum (Wiegmann, 1829) bajo cuidado humano

“…La LH-C nos puede indicar si un individuo es sexualmente maduro a determinar una longitud mínima, todos los ejemplares elegidos en este estudio fueron mayores a este valor mínimo, también es posible utilizar el crecimiento anual de la LH-C ya que los adultos en vida libre tienen una tasa de crecimiento de 1.08 ±0.39 (Beck y Lowe, 1991); en este estudio, durante el primer periodo las hembras y machos se mantuvieron dentro de la tasa esperada sin embargo en el segundo periodo ambos sexos sobrepasaron esta tasa, esto puede deberse a las condiciones que se implementaron bajo cuidado humano (Beck et al, 2009). Otra medida somática importante en el estudio de reproducción es el ABC ya que en algunas especies refleja la reserva energética (Vitt, 2015) que podría cubrir el gasto energético de los eventos reproductivos (Smith et al, 2015;Benabib, 1994;Bustos-Zagal et al, 2011;Ardila-Marín, 2008).…”

“…En H. suspectum se ha registrado que en el medio silvestre las hembras no ponen huevos todos los años, como estrategia para resarcir escases de las fuentes de energía y ponerlos hasta el siguiente año o hasta alcanzar las condiciones de salud y energéticas necesarias, sin embargo, en confinamiento se ha logrado su reproducción durante al menos 4 años consecutivos (Beck, 2009), esto probablemente a una disposición continua de alimento. Esta relevancia de la disponiilidad de eneria para la reproducción se observó en H. horridum ya que se presentó una correlación positiva entre el ancho de la base de la cola de las hembras y la cantidad de huevos en oviductos observados y como se ha mencionado en el primer periodo de investigación se registró gran consumo de alimento, más del 30% en comparación con el segundo periodo de estudio, lo que contribuyó al crecimiento de los individuos, particularmente se observó un incremento en el peso y ancho de la cola; además no se presentaron conductas sexuales durante este primer periodo, y puede deberse de entre varios factores involucrados a un periodo de aclimatación, a un régimen alimentario deficiente anterior al estudio dando como resultado la preferencia hacia los procesos metabólicos que aseguran la supervivencia individual (Allen y Ullrey, 2004), o puede significar que se privilegió el almacenamiento energético como lo presentan algunas lagartijas, que almacenan energía en cuerpos adiposos en la cavidad celómica y tejido adiposos en la cola (Vitt, 2015), esto en algunas especies es un requerimiento para una reproducción exitosa (Smith et al, 2015;Benabib, 1994;Bustos-Zagal et al, 2011;Ardila-Marín, 2008).…”