Dissertação
Como a densidade de árvores e o tamanho do corpo influenciam os sinais acústicos no gênero Allobates?
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Resumo
A vegetação reflete e absorve as ondas sonoras, criando ruídos na comunicação acústica
entre os animais que usam o som para se comunicar. A densidade da vegetação pode
modificar a turbulência do ar, portanto, tem sido considerada um fator importante na
adaptação dos cantos de anúncio. O som é fundamental para reprodução de anuros por
essa razão é importante que seja recebido pelo receptor de forma acurada. A hipótese
da adaptação acústica (HAA) prevê que sinais acústicos emitidos em locais com maior
quantidade de vegetação seriam adaptados para melhorar a transmissão do sinal,
diferenciando suas características espectrais e temporais para tentar aumentar a
efetividade do sinal. Além disso, o tamanho do corpo também pode influenciar
características dos sinais acústicos. Allobates é um gênero de anuros de serrapilheira,
com espécies que ocorrem em diferentes tipos florestais, que variam em relação à
densidade arbórea. Aqui usamos duas classes de floresta ombrófila (densa e aberta)
como um proxy para densidade de vegetação, visto que os 10 locais estudados caíram
nessas duas classes de floresta. Testamos a hipótese que a densidade de árvores tem um
efeito na evolução dos parâmetros acústicos de 21 espécies de Allobates da Amazônia.
Analisamos 238 cantos de anúncio de 21 espécies de Allobates de 10 locais na
Amazônia. Comparamos as características temporais entre florestas ombrófilas densas e
abertas através de tese t. Utilizamos regressões lineares simples para testar a influência
do tamanho nas variáveis de canto. Através de PGLS testamos o efeito do ambiente nos
sinais acústicos sem o efeito filogenético. O tamanho do corpo teve correlação de 75%
com a frequência dominante, mas ao contrário do esperado pela HAA, não encontramos
um efeito da densidade de árvores na evolução da frequência dominante. No entanto, a
frequência dominante das espécies de florestas mais densas é mais baixa quando em
comparação a florestas mais abertas. Não encontramos evidência para o efeito da
densidade de árvores na evolução da taxa de repetição da nota, mas sim do tamanho do
corpo, relação ainda não registrada para anuros. Nossos resultados mostram uma forte
evidência do efeito da densidade de árvores na duração da nota. A duração da nota das
espécies foi menor em florestas mais densas do que em florestas mais abertas, ao
contrário do esperado pela HAA. Além disso, registramos uma inédita relação
quadrática entre o tamanho das espécies e a duração da nota em florestas mais densas,
possivelmente, devido ao ambiente. Demostramos que o tamanho do corpo influencia
tanto características espectrais quanto temporais do canto, e que diferenças sutis entre
florestas tropicais conduzem diversificação em um parâmetro temporal do sinal acústico
em um gênero de anuro amazônico. Sugerimos que mais estudos devem ser conduzidos
para que a influência sutil do ambiente e do tamanho do corpo nos sinais acústicos
sejam melhor entendidos
Abstract:
Vegetation reflects and absorbs sound waves, creating noise in the acoustic
communication between animals that use sound to communicate. Vegetation density
can modify air turbulence and has been considered a crucial factor in advertisement
calls adaptation. Sound is critical for anuran reproduction, and that is why it must be
accurately received by the receiver. The Acoustic Adaptation Hypothesis (AAH)
predicts that acoustic signals that are emitted in places with a greater amount of
vegetation would be adapted to improve signal transmission, differentiating its spectral
and temporal characteristics to try to increase the signal’s effectiveness. In addition,
body size can also influence acoustic characteristics. Allobates is a genus of leaf litter
frogs, with species that occur in different forest types, which vary in tree density. Here
we used two classes of rainforest (dense and open) as a proxy for vegetation density, as
the 10 sites studied fell into these two forest categories. We evaluate the hypothesis that
tree density affects the evolution of acoustic parameters of 21 species of Allobates from
Amazonia. We analyzed 238 advertisement calls of 21 Allobates species from 10
locations on Amazon. Furthermore, we compared the temporal and spectral
characteristics between dense and open rainforests using a t-test. We used simple linear
regressions to test the influence of size on advertisement calls. Through PGLS we
evaluated the effect of the environment on acoustic signals without the phylogenetic
effect. Body size correlated 75% with dominant frequency, but contrary to what was
expected by the HAA, we did not find an effect of tree density on the evolution of
dominant frequency. However, the dominant frequency of denser forest species is lower
when compared to more open forests. We found no evidence for the effect of tree
density on the evolution of note rate, but rather on body size, a relationship not yet
registered for anurans. Our results show strong evidence of the effect of tree density on
note duration. Note duration was shorter in denser forests than in open forests, contrary
to what was expected by the HAA. In addition, we recorded an unprecedented quadratic
relationship between species size and note duration in denser forests, possibly due to the
environment. We demonstrate that body size influences both spectral and temporal
characteristics of call, and that subtle differences between tropical forests lead to
diversification in acoustic parameters in an Amazonian anuran genus. We suggest that
further studies should be conducted so that the subtle influence of the environment and
body size on acoustic signals is better understood.