Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
CK
Chi‐Yun Kuo
Author with expertise in Evolutionary Ecology of Animal Behavior and Traits
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
9
(89% Open Access)
Cited by:
235
h-index:
12
/
i10-index:
15
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
21

Light environment influences mating behaviours during the early stages of divergence in tropical butterflies

Alexander Hausmann et al.Jul 29, 2020
ABSTRACT Species divergence is facilitated when traits under divergent selection also act as mating cues. Fluctuations in sensory conditions can alter signal perception independently of adaptation to contrasting sensory environments, but how this fine scale variation affects behavioural isolation has received less attention, especially in terrestrial organisms. The warning patterns of Heliconius butterflies are under selection for aposematism and act as mating cues. Using computer vision, we extracted behavioural data from 1481 hours of video footage for 387 individuals. We show that the putative hybrid species H. heurippa and its close relative H. timareta linaresi differ in their response to divergent warning patterns, and that these differences are strengthened with increased local illuminance. Trials with live individuals reveal low-level assortative mating that are sufficiently explained by differences in visual attraction. Finally, results from hybrid butterflies are consistent with linkage between a major warning pattern gene and the corresponding behaviour, though the differences in behaviour we observe are unlikely to cause rapid reproductive isolation as predicted under a model of hybrid trait speciation. Overall, our results highlight that the role of ecological mating cues for behavioural isolation may depend on the immediate sensory conditions during which they are displayed to conspecifics.
21
Citation3
0
Save
1

Divergent warning patterns influence male and female mating behaviours in a tropical butterfly

Chi‐Yun Kuo et al.Aug 6, 2023
Abstract Traits under divergent ecological selection that also function during mating can be important in maintaining species boundaries. Few studies have considered mutual mate choice, where both males and females base mating decisions on the same trait. We investigated the contribution of visual preference to assortative mating between an aposematic butterfly Heliconius cydno and its sympatric relative H. melpomene . Wing colouration in Heliconius butterflies evolved as a warning signal but also functions as a mating cue. We predicted that both sexes of H. cydno contributed to assortative mating by exhibiting visual preference towards conspecific wing colouration. We analysed published and new data from preference experiments, in which males were presented with conspecific and H. melpomene females. We also recorded female responses and mating outcomes in choice experiments, involving conspecific males with either the original white or artificially painted red forewing bands. Both sexes of H. cydno responded more positively towards the conspecific colouration, yet male colouration did not predict mating outcomes in female choice experiments. As courtships are initiated by males in butterflies, our findings suggest that female visual preference might be of secondary importance in preventing gene flow between H. cydno and H. melpomene .
1

Avoidance learning reduces intricate covariation between boldness and foraging behavior in a generalist predator

Chi‐Yun Kuo et al.Dec 13, 2022
Abstract Many predators avoid unprofitable prey by learning to use visual features of the prey as reliable indicators of quality. Despite a rich literature on avoidance learning, we are still in the process of understanding how individuals might change their behavior towards unprofitable prey as information accumulates, the individual-level variation in avoidance foraging behavior, and whether learning would preserve or reduce this variation. In this study, we investigated how avoidance foraging behavior varied in a generalist lizard predator in relation to sex, population of origin, and boldness and tested the effects of learning on the variation in avoidance foraging behavior. We collected data on boldness and avoidance foraging behavior in individuals from two allopatric populations and compared variation in behavior at the beginning and end of learning experiments, in which individuals were presented with normal- and bitter-tasting prey that also differed consistently in color. We found that even though bitter prey elicited strong negative responses, lizards overall did not avoid consuming fewer such prey with learning. Instead, lizards learned to prioritize on palatable prey as they acquired more information. Our data revealed intricate covariation between boldness and avoidance foraging behavior, and the form of this covariation varied between populations, sex, and prey color. Learning overall reduced individual variation in foraging behavior, as well as the degree of covariation with boldness. Our findings highlighted the nuanced manners in which avoidance foraging behavior might manifest and suggested that learning could quickly mitigate fitness difference due to variation in behavior. Lay Summary Predators can learn to avoid unprofitable prey using certain visual cues or signals, but avoidance foraging behavior can manifest in more subtle ways than simply “to eat or not to eat”. We reported changes in foraging sequence and priority in a generalist lizard predator after learning and found that the nature of these changes depended on sex, population of origin, boldness, and prey color. We also found that learning made individuals more similar in behavior.
6

Resolving the paradox of local warning signal diversity with predator learning

Chi‐Yun KuoMay 5, 2023
Abstract Coexistence of distinct warning signals at local scales has long stood as a paradox, as selection is expected to preserve only the most common signal. So far, there has not been an explanation that is both broadly applicable and testable. This study presents a novel and generalizable resolution to this paradox (the Unforgetful Predator Hypothesis) by showing that prey displaying a rarer warning signal can persist if predators have low enough forgetting rates relative to prey generation time. In addition, inducing a high level of predator avoidance facilitates warning signal diversity when prey do not compete. In the presence of prey competition, however, warning signal diversity is more likely to occur if prey elicit intermediate levels of avoidance, such that the competitive disadvantage for individuals displaying the rare signal can be offset by predation. This hypothesis can be tested by quantifying predator avoidance and forgetting rate in laboratory and field experiments. As the level of predator avoidance is also crucial in determining the fate of rare signal in communities, I performed a meta-analysis to examine the determinants of its variation and found that higher predator avoidance can be observed in the following situations – when prey unprofitability is due to toxicity rather than mere unpalatability, when predators search widely for prey and/or prey aggregate, and when predators could differentiate between unprofitable and profitable prey using only color or pattern. In addition to resolving the paradox, these findings help inform the types of communities in which distinct warning signals can stably coexist. Significance Coexistence of distinct warning signals within a community represents an evolutionary paradox that still awaits a resolution that is both general and testable. I used ecologically realistic simulations to show that warning signal diversity can occur if predators have long enough memory and if prey elicit either low or moderate levels of avoidance, depending on whether they compete. A meta-analysis further shows that higher levels of predator avoidance tend to occur when unprofitable prey are highly unprofitable, when predators search widely for prey, when prey aggregate, and when prey profitability could be discerned by only color or pattern. These findings offer a testable resolution to the paradox and inform the types of communities where warning signal diversity may occur.
50

Does sexual conflict contribute to the evolution of novel warning patterns?

Alexander Hausmann et al.May 16, 2022
Abstract Why warning patterns are so diverse is an enduring evolutionary puzzle. Because predators associate particular patterns with unpleasant experiences, an individual’s predation risk should decrease as the local density of its warning pattern increases, promoting pattern monomorphism. Distasteful Heliconius butterflies are known for their diversity of warning patterns. Here, we explore whether interlocus sexual conflict can contribute to their diversification. Male Heliconius use warning patterns as mating cues, but mated females may suffer costs if this leads to harassment, favoring novel patterns. Using simulations, we show that drift alone is unlikely to cause pattern diversification, but that sexual conflict can assist such process. We also find that genetic architecture influences the evolution of male preferences, which track changes in warning pattern due to sexual selection. When male attraction imposes costs on females, this affects the speed at which novel pattern alleles increase. In two experiments, females laid fewer eggs with males present. However, although males in one experiment showed less interest in females with manipulated patterns, we found no evidence that female coloration mitigates sex-specific costs. Overall, male attraction to conspecific warning patterns may impose an unrecognized cost on Heliconius females, but further work is required to determine this experimentally.
0

Extreme positive allometry of animal adhesive pads and the size limits of adhesion-based climbing.

David Labonte et al.Dec 7, 2015
Organismal functions are size-dependent whenever body surfaces supply body volumes. Larger organisms can develop strongly folded internal surfaces for enhanced diffusion, but in many cases areas cannot be folded so that their enlargement is constrained by anatomy, presenting a problem for larger animals. Here, we study the allometry of adhesive pad area in 225 climbing animal species, covering more than seven orders of magnitude in weight. Across all taxa, adhesive pad area showed extreme positive allometry and scaled with weight, implying a 200-fold increase of relative pad area from mites to geckos. However, allometric scaling coefficients for pad area systematically decreased with taxonomic level, and were close to isometry when evolutionary history was accounted for, indicating that the substantial anatomical changes required to achieve increases in relative pad area are limited by phylogenetic constraints. Using a comparative phylogenetic approach, we found that the departure from isometry is almost exclusively caused by large differences in size-corrected pad area between arthropods and vertebrates. To mitigate the expected decrease of weight-specific adhesion within closely related taxa where pad area scaled close to isometry, data for several taxa suggest that the pads' adhesive strength increased for larger animals. The combination of adjustments in relative pad area for distantly related taxa and changes in adhesive strength for closely related groups helps explain how climbing with adhesive pads has evolved in animals varying over seven orders of magnitude in body weight. Our results illustrate the size limits of adhesion-based climbing, with profound implications for large-scale bio-inspired adhesives.
0

Fast exploration is coupled with a less choosy but more reactive learning style in a generalist predator

Chi‐Yun Kuo et al.Mar 29, 2024
Abstract The hypothesis of slow-fast syndromes predicts a correspondence between personality type and learning style; fast explorers would have a more proactive (fast but inflexible) learning style and slow explorers would be more reactive (slow but flexible) learners. Empirical evidence for this personality-cognition coupling remains inconclusive and heavily biased towards birds. Moreover, most studies did not examine the personality-cognition correlation when the cognitive task is discerning food quality, a scenario directly related to energy acquisition that underpins the evolution of slow-fast syndromes. In this study, we examined the exploration-cognition correlation in the context of avoidance learning in an opportunistic predator - the common sun skink Eutropis multifasciata . We quantified exploration tendencies of individuals in an unfamiliar environment and compared foraging behaviours when lizards associated prey colour and quality during the initial learning trials and subsequent reverse learning trials, where the prey colour-taste combinations were switched. We found that fast explorers were less choosy but more reactive foragers, whereas slow explorers exhibited the opposite learning style. Interestingly, there was no evidence for a learning speed-flexibility trade-off. Our findings are in contrast with conventional predictions and suggest that the two types of exploration-cognition coupling could be different viable responses to fast-changing environmental predictability.