Social Plasticity Enhances Signal-Preference Codivergence

The social environment is often the most dynamic and fitness-relevant environment animals experience. Here we tested whether plasticity arising from variation in social environments can promote signal-preference divergence-a key prediction of recent speciation theory but one that has proven difficult to test in natural systems. Interactions in mixed social aggregations could reduce, create, or enhance signal-preference differences. In the latter case, social plasticity could establish or increase assortative mating. We tested this by rearing two recently diverged species of Enchenopa treehoppers-sap-feeding insects that communicate with plant-borne vibrational signals-in treatments consisting of mixed-species versus own-species aggregations. Social experience with heterospecifics (in the mixed-species treatment) resulted in enhanced signal-preference species differences. For one of the two species, we tested but found no differences in the plastic response between sympatric and allopatric sites, suggesting the absence of reinforcement in the signals and preferences and their plastic response. Our results support the hypothesis that social plasticity can create or enhance signal-preference differences and that this might occur in the absence of long-term selection against hybridization on plastic responses themselves. Such social plasticity may facilitate rapid bursts of diversification. El ambiente social es a menudo dinamico e influye la adecuacion de los animales que contiene. Aqui preguntamos si plasticidad resultante de variacion en ambientes sociales puede promover la divergencia en senales y preferencias-una prediccion clave de teoria reciente sobre la especiacion que ha sido dificil de poner a prueba en sistemas naturales. Interacciones en agregaciones mixtas podrian reducir, crear o aumentar diferencias en senales y preferencias. En el ultimo caso, la plasticidad social podria establecer o aumentar el aislamiento reproductivo. Pusimos a prueba esto criando dos especies recientemente divergidas de membracidos del genero Enchenopa-insectos que se alimentan de la savia y que se comunican con senales vibracionales que se transmiten por los tejidos de las plantas-en tratamientos consistentes de agregaciones mixtas o de cada una de las especies. La experiencia social con heteroespecificos (en el tratamiento de agregaciones mixtas) resulto en mayores diferencias en senales y preferencias entre las dos especies en el tratamiento mixto. En una de las especies, no hubo diferencia en la respuesta plastica a los tratamientos entre individuos de sitios simpatricos y alopatricos, lo cual sugiere tentativamente que la respuesta plastica que observamos no se debe a seleccion previa para prevenir la hibridizacion. Estos resultados apoyan a la hipotesis que dice que la plasticidad debida al ambiente social puede crear o aumentar diferencias en senales y preferencias, y que esto puede ocurrir en la ausencia de seleccion previa para prevenir entrecruzamiento. Tal plasticidad podria resultar en episodios de diversificacion rapida. L'environnement social est souvent l'environnement le plus dynamique et le plus pertinent pour la valeur selective que les animaux eprouvent. Dans cet article, nous avons teste si la plasticite due a la variation de l'environnement social peut promouvoir la divergence des signaux et des preferences-une prediction cle de la theorie de speciation recente mais qui s'est revelee difficile a tester en milieux naturels. Les interactions en aggregation sociales mixtes pourraient reduire, creer ou augmenter les differences de signaux et de preferences. Dans le dernier cas, la plasticite sociale pourrait etablir ou augmenter l'accouplement assortatif. Nous avons teste cela en elevant deux especes recemment divergees de Membracides du genre Enchenopa-des insectes se nourrisant de seve qui communiquent grace a des signaux vibratoires transmis dans les plantes-dans des traitements experimentaux consistant d'aggregations d'un mixe des deux especes et d'une seule espece. L'experience sociale d'heterospecifiques (dans le traitement mixte) a augmente les differences de signaux et de preferences entre especes. Pour l'une des especes, nous avons teste la presence de differences de reponse plastique entre les sites en allopatrie et en sympatrie mais nous n'en avons pas trouve, ce qui suggere l'absence de renforcement des signaux et des preferences et de leur reponse plastique. Nos resultats soutiennent l'hypothese d'une plasticite qui peut creer ou augmenter les differences de signaux et de preferences et le fait que cela peut se produire en l'absence de selection a long terme sur les reponses plastiques. Une telle plasticite sociale pourrait faciliter une diversification en rafales.

Automated summary

This study tested the effect of social environment variation on signal-preference divergence. The results showed that mixed social aggregations can increase species differences in signal preference. This social plasticity may facilitate rapid bursts of diversification.