Abstract Social behavior and social organization have major influences on individual health and fitness. Yet, biomedical research focuses on studying a few genotypes under impoverished social conditions. Understanding how lab conditions have modified social organizations of model organisms, such as lab mice, relative to natural populations is a missing link between socioecology and biomedical science. Using a common garden design, we describe the formation of social structure in the well-studied laboratory mouse strain, C57BL/6J, in replicated mixed-sex populations over 10-day trials compared to control trials with wild-derived outbred house mice in outdoor field enclosures. We focus on three key features of mouse social systems: (i) territory establishment in males, (ii) female social relationships, and (iii) the social networks formed by the populations. Male territorial behaviors were similar but muted in C57 compared to wild-derived mice. Female C57 sharply differed from wild-derived females, showing little social bias toward cage mates and exploring substantially more of the enclosures compared to all other groups. Female behavior consistently generated denser social networks in C57 than in wild-derived mice. The repeatable societies formed under field conditions highlights opportunities to experimentally study the interplay between society and individual biology using model organisms.

Abstract In many species, establishing and maintaining a territory is critical to survival and reproduction, and an animal’s ability to do so is strongly influenced by the presence and density of competitors. Here we manipulate social conditions to study the alternative reproductive tactics displayed by genetically identical, age-matched laboratory mice competing for territories under ecologically realistic social environmental conditions. We introduced adult males and females of the laboratory mouse strain (C57BL/6J) into a large, outdoor field enclosure containing defendable resource zones under one of two social conditions. We first created a low-density social environment, such that the number of available territories exceeded the number of males. After males established stable territories, we introduced a pulse of intruder males and observed the resulting defensive and invasive tactics employed. In response to this change in social environment, males with large territories invested more in patrolling but were less effective at excluding intruder males as compared to males with small territories. Intruding males failed to establish territories and displayed an alternative tactic featuring greater exploration as compared to genetically identical territorial males. Alternative tactics did not lead to equal reproductive success—males that acquired territories experienced greater survival and had greater access to females.

Animals, and mammals in particular, vary widely in their “pace of life,” with some species living long lives and reproducing infrequently (slow life histories) and others living short lives and reproducing often (fast life histories). These species also vary in the importance of maternal care in offspring fitness: In some species, offspring are fully independent of their mothers following a brief period of nutritional input, while others display a long period of continued dependence on mothers well after nutritional dependence. Here, we hypothesize that these two axes of variation are causally related to each other, such that extended dependence of offspring on maternal presence leads to the evolution of longer lives at the expense of reproduction. We use a combination of deterministic modeling and stochastic agent-based modeling to explore how empirically observed links between maternal survival and offspring fitness are likely to shape the evolution of mortality and fertility. Each of our modeling approaches leads to the same conclusion: When maternal survival has a strong impact on the survival of offspring and grandoffspring, populations evolve longer lives with less frequent reproduction. Our results suggest that the slow life histories of humans and other primates as well as other long-lived, highly social animals such as hyenas, whales, and elephants are partially the result of the strong maternal care that these animals display. We have designed our models to be readily parameterized with demographic data that are routinely collected by long-term researchers, which will facilitate more thorough testing of our hypothesis.

Abstract Primate offspring often depend on their mothers well beyond the age of weaning, and offspring that experience maternal death in early life can suffer substantial reductions in fitness across the lifespan. Here we leverage data from eight wild primate populations (seven species) to examine two underappreciated pathways linking early maternal death and offspring fitness that are distinct from direct effects of orphaning on offspring survival. First, we show that, for five of the seven species, offspring face reduced survival during the years immediately preceding maternal death, while the mother is still alive. Second, we identify an intergenerational effect of early maternal loss in three species (muriquis, baboons, and blue monkeys), such that early maternal death experienced in one generation leads to reduced offspring survival in the next. Our results have important implications for the evolution of slow life histories in primates, as they suggest that maternal condition and survival are more important for offspring fitness than previously realized.

Abstract Contingency (or ‘luck’) in early life plays an important role in shaping individuals’ development. When individuals live within larger societies, social experiences may cause the importance of early contingencies to be magnified or dampened. Here we test the hypothesis that competition magnifies the importance of early contingency in a sex-specific manner by comparing the developmental trajectories of genetically identical, free-living mice who either experienced high levels of territorial competition (males) or did not (females). We show that male territoriality results in a competitive feedback loop that magnifies the importance of early contingency and pushes individuals onto divergent, self-reinforcing life trajectories, while the same process appears absent in females. Our results indicate that the strength of sexual selection may be self-limiting, as within-sex competition increases the importance of early life contingency, thereby reducing the ability of selection to lead to evolution. They also demonstrate the potential for contingency to lead to dramatic differences in life outcomes, even in the absence of any underlying differences in ability (‘merit’).

Abstract Animals, and mammals in particular, vary widely in their “pace of life,” with some species living long lives and reproducing infrequently (slow life histories) and others living short lives and reproducing often (fast life histories). These species also vary in the importance of maternal care in offspring fitness: in some species, offspring are fully independent of their mothers following a brief period of nutritional input, while others display a long period of continued dependence on mothers well after nutritional dependence. Here we hypothesize that these two axes of variation are causally related to each other, such that extended dependence of offspring on maternal presence leads to the evolution of longer lives at the expense of reproduction. We use a combination of deterministic modeling and stochastic agent-based modeling to explore how empirically-observed links between maternal survival and offspring fitness are likely to shape the evolution of mortality and fertility. Each of our modelling approaches leads to the same conclusion: when maternal survival has strong impacts on the survival of offspring and grandoffspring, populations evolve longer lives with less frequent reproduction. Our results suggest the slow life histories of humans and other primates as well as other long-lived, highly social animals such as hyenas, whales, and elephants, are partially the result of the strong maternal care that these animals display. We have designed our models to be readily parameterized with demographic data that is routinely collected by long-term researchers, which will facilitate more thorough testing of our hypothesis. Significance Statement Humans and other primates live longer lives and reproduce less often than other mammals of similar body mass. What is the cause of these long lives? Here we add to existing hypotheses, including the Mother and Grandmother hypotheses, by arguing that these increased lifespans are partially explained by the intense maternal care that many primates express. Using a combination of deterministic and stochastic modeling approaches, informed by empirical data, we show that stronger connections between maternal survival and offspring fitness leads to selection for longer lives and slower reproduction. Our models suggest that the importance of the mother-offspring relationship, which defines much of human and non-human primate lives, lies at the core of the evolution of our long lives.

Do animals have emotions? Scientists and philosophers have long struggled with this question, with debates ranging from whether animals experience an "internal world" to whether we are capable of studying it. Recently, theoretical, and methodological advances have rekindled this debate, yet, it is unclear where the scientific consensus on these topics lies today. To address this gap, we administered a survey of professional animal behavior researchers to assess perceptions regarding (1) the taxonomic distribution of emotions and consciousness in non-human animals, (2) respondents9 confidence in this assessment, and (3) attitudes towards potential for progress and possible pitfalls when addressing these questions. In general, animal behavior researchers (n=100) ascribed emotionality and consciousness to a broad swath of the animal taxa, including non-human primates, other mammals, birds, and cephalopods, with varying degrees of confidence. There was a strong positive relationship between how likely a respondent was to attribute emotions to a given taxa and their confidence in that assessment, with respondents assuming an absence of emotions and consciousness when they were unsure. In addition, respondents9 assessments were shaped by several traits (e.g., advanced cognitive abilities, consciousness) that they also admitted were not necessary for an animal to experience emotions. Ultimately, a large majority of researchers were optimistic that tools either currently exist or will exist in the future to rigorously address these questions (>85%) and that animal behavior, as a field, should do more to encourage emotions research (71%). We discuss implications of our findings for publication bias, ethical considerations, and identify an emergent consensus for the need of a functional definition of emotions to facilitate future work.

In humans and nonhuman animals, early life adversity can affect an individual’s health, survival, and fertility for many years after the adverse experience. However, whether early life adversity also imposes intergenerational effects on the exposed individual’s offspring is not well understood. Here, we fill this gap by leveraging prospective, longitudinal data on a wild, long-lived primate. We find that juveniles whose mothers experienced early life adversity exhibit high mortality before age 4, and this effect is independent of the juvenile’s own experience of early adversity. Furthermore, our results point towards a strong role for classic parental effects in driving these effects: mothers that experienced early life adversity displayed reduced viability in adulthood, which in turn led to reductions in offspring survival. Importantly, these mothers’ juvenile offspring often preceded them in death by 1 to 2 years, indicating that, for high adversity mothers, the quality of maternal care declines near the end of life. While we cannot exclude direct effects of a parent’s environment on offspring quality (e.g., transgenerational epigenetic changes), our results are most consistent with a classic parental effect, in which the environment experienced by a parent affects its future phenotype and therefore its offspring’s phenotype. Together, our findings demonstrate that adversity experienced by individuals in one generation can have strong effects on the survival of offspring in the next generation, even if those offspring did not themselves experience early adversity.

Abstract Over the past 50 years, a wealth of testable, often conflicting, hypotheses have been generated about the evolution of offspring sex ratio manipulation by mothers. Several of these hypotheses have received support in studies of invertebrates and some vertebrate taxa. However, their success in explaining sex ratios in mammalian taxa, and especially in primates, has been mixed. Here, we assess the predictions of four different hypotheses about the evolution of biased offspring sex ratios in the well-studied baboons of the Amboseli basin in Kenya: the Trivers-Willard, female rank enhancement, local resource competition, and local resource enhancement hypotheses. Using the largest sample size ever analyzed in a primate population (n = 1372 offspring), we test the predictions of each hypothesis. Overall, we find no support for adaptive biasing of sex ratios. Offspring sex is not consistently related to maternal dominance rank or biased towards the dispersing sex, nor it is predicted by group size, population growth rates, or their interaction with maternal rank. Because our sample size confers power to detect even subtle biases in sex ratio, including modulation by environmental heterogeneity, these results suggest that adaptive biasing of offspring sex does not occur in this population.

Abstract Across group-living animals, linear dominance hierarchies lead to disparities in access to resources, health outcomes, and reproductive performance. Studies of how dominance rank affects these outcomes typically employ one of several dominance rank metrics without examining the assumptions each metric makes about its underlying competitive processes. Here we compare the ability of two dominance rank metrics—ordinal rank and proportional or ‘standardized’ rank—to predict 20 distinct traits in a well-studied wild baboon population in Amboseli, Kenya. We propose that ordinal rank best predicts outcomes when competition is density-dependent, while proportional rank best predicts outcomes when competition is density-independent. We found that for 75% (15/20) of the traits, one of the two rank metrics performed better than the other. Strikingly, all male traits were better predicted by ordinal than by proportional rank, while female traits were evenly split between being better predicted by proportional or ordinal rank. Hence, male and female traits are shaped by different competitive regimes: males’ competitive environments are largely driven by density-dependent resource access (e.g., access to estrus females), while females’ competitive environments are shaped by both density-independent resource access (e.g. distributed food resources) and density-dependent resource access. However, traits related to competition for social and mating partners are an exception to this sex-biased pattern: these traits were better predicted by ordinal rank than by proportional rank for both sexes. We argue that this method of comparing how different rank metrics predict traits of interest can be used as a way to distinguish between different competitive processes operating in animal societies.