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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.47.2020.tde-28052020-174404
Document
Author
Full name
Gabrielle Sá Melo Winandy
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Mauro, Patricia Izar (President)
Araújo, Carlos Barros de
Gomes, Fernando Ribeiro
Miranda, Ana Catarina Sequeira Nunes Coutinho de
Resende, Briseida Dogo de
Szabo, Judit Kriszta
Title in Portuguese
Consequências do ruído antropogênico sobre a elaboração do canto, valor do sinal e do sucesso reprodutivo: estudos de campo e de cativeiro em cambacicas neotropicais e manons
Keywords in Portuguese
Ajustes dependentes do ruído
Complexidade do canto
Elaboração do canto
Plasticidade comportamental
Qualidade do sinal
Abstract in Portuguese
O ruído antropogênico pode interferir no comportamento animal, como na comunicação acústica, defesa de território, atração de parceiros e sucesso reprodutivo. Como o ruído pode mascarar os sinais acústicos, os animais podem mudá-los como uma aparente resposta de adequação, entretanto, isso pode acarretar desvantagens à qualidade do sinal. Mudanças na frequência e duração, por exemplo, podem evitar o mascaramento do ruído, mas também podem levar à restrição de outros parâmetros acústicos que carregam informação sobre a qualidade do emissor. Com tais efeitos de mascaramento e mudanças nos cantos e na qualidade do sinal, diferentes parâmetros da vida dos organismos (e.g., defesa de território, escolha de parceiro, reprodução, cuidado parental) podem também ser negativamente afetados. No presente estudo, investigamos se reduções na faixa de frequência ou duração dos cantos restringiram a diversidade silábica ou elaboração do canto em um pássaro neotropical, a cambacica (Coereba flaveola) (capítulo 1). Em seguida, utilizando playbacks de cantos elaborados versus simples, nós investigamos se os ajustes vocais ao ruído levam a um potencial compromisso funcional da elaboração dos cantos (capítulo 2). Por fim, em exposição de longo prazo ao ruído, nós testamos se três diferentes fases do processo reprodutivo são afetadas em manons (Lonchura striata var. domestica) (capítulo 2). Nós demonstramos que as cambacicas cantam em frequências mais altas e de largura de bandas mais estreitas em territórios mais ruidosos, independente da variação da densidade do território, sem mudanças significativas na duração. Tais mudanças espectrais do canto estão correlacionadas a um número menor de tipos de sílabas diferentes. Ademais, as cambacicas respondem acusticamente diferentes à variação na elaboração do canto, o que sugere que as restrições vocais dependentes do ruído comprometem o valor do sinal. Essa restrição acústica pode refletir um comprometimento funcional entre audibilidade e valor do sinal: as frequências mais altas e mais restritas podem ser mais audíveis, mas cantos menos elaborados podem enfraquecer a mensagem da qualidade do sinal. Em relação aos experimentos de cativeiro, os manons expostos ao ruído atrasam a postura dos ovos, entretanto fases subsequentes de incubação e cuidado parental não foram afetadas. O mascaramento auditivo dos cantos dos machos pode melhor explicar o atraso na postura dos ovos, uma vez que comportamentos que precedem tais fases e que são dependentes de vocalizações, como corte e escolha de parceiros, podem ser afetados. Cantos menos elaborados, de banda de frequência e qualidade restritos podem trazer consequências para a aptidão individual, uma vez que pode representar menor qualidade do emissor. A longo prazo, as mudanças comportamentais observadas podem moldar a diversidade acústica, o processo de evolução da comunicação e a seleção sexual
Title in English
Consequences of anthropogenic noise to song elaboration, signal value and reproductive success: field and captive studies in neotropical Bananaquits and Bengalese finches
Keywords in English
Behavioural plasticity
Noise-dependent adjustments
Song complexity
Song elaboration
Song quality
Abstract in English
Anthropogenic noise can interfere with animal behaviour, from acoustic communication, to territorial defense, mate attraction and reproductive success. In response to a masking effect, animals may change their acoustic signals as an apparent adjustment strategy, but with a drawback on signal quality. Songs and calls may show noise-dependent changes associated in frequency and duration, which reduce masking, but may constrain other acoustic parameters that might carry information about the sender. With such masking effects and changes in male songs and signal quality, the female preference, fertility, incubation and parental care can also be negatively affected. In the present study, we study a Neotropical songbird, the bananaquit (Coereba flaveola) to investigate whether noise-dependent reduction in frequency bandwidth or song duration restricted syllable diversity or song elaboration (chapter 1). Using playback stimuli of elaborate versus simple songs, we also investigated the potential for a functional compromise of the song elaboration in this songbird (chapter 2). Using long-term noise experiment in captivity, we tested whether the noise affected three different phases of reproduction in the Bengalese finch (Lonchura striata var. domestica) (chapter 3). We show that in noisier territories, bananaquits sing higher frequency songs, of narrower bandwidth, without significant variation in song duration. These results were not affected be the density of conspecifics. The spectral adjustment was correlated to a lower number of different syllable types present in songs. Moreover, the acoustical responses of bananaquits differed in song elaboration, suggesting the noise-dependent vocal restrictions may compromise the signal value and communicative function. This finding is in line with an acoustic restriction and may reflect a functional trade-off between audibility and signal value whereas higher frequencies may be more audible but reduced song elaboration may weaken the message quality of the sender. Our results from the captive experiment show that the Bengalese finches exposed to noise delayed laying eggs, however subsequent phases of hatching and parental care were not affected. Auditory masking of male songs may explain the delay in egg-laying, as some behaviours that precedes such phase and which depend on vocalizations (e.g., mating, female choice) can be affected. The variation in song elaboration and its quality, and the reproductive consequences of noise exposure could yield to consequences for individual fitness in cities. Over the long-term this could also shape the acoustic diversity and processes of sexual selection in urban environments
 
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Publishing Date
2020-05-29
 
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