Does the song of the Wren Troglodytes troglodytes change with different environmental sounds?

• Autorzy: Colino-Rabanal V.J. , Mendes S. , Peris S.J. , Pescador M.

Warianty tytułu

PL

Czy śpiew strzyżyka zmienia się w zależności od dźwieków otoczenia?

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Birds inhabiting urban areas have to deal with high levels of ambient noise. Some species show a certain song flexibility that enables them to reduce noise interferences in their communications. This vocal adjustment usually implies an increase in the minimum frequencies of songs. Since urban noise is mainly made up of low frequencies (about 2.5-3.5 kHz), song of species that sing at higher frequencies could be less susceptible to being masked by anthropogenic noise. This study explores whether such species also show any kind of adjustment to noisy environments. For this purpose, the spectral and temporal parameters (note duration, maximum and minimum frequency and diversity) of the song of the European Wren Troglodytes troglodytes were analysed in three different environments (urban, periurban and rural). To evaluate the impact of noise on the vocalizations, a specific acoustic descriptor of song variability was developed. Song variability increased along the urban noise gradient from rural to urban areas and the duration of notes decreased from rural to urban zones. Urban wrens developed more complex songs with higher frequencies and longer notes than their rural counterparts, whereas peri-urban birds occupied an intermediate position, although closer to urban ones in the length of notes. These changes could be associated with higher background noise levels, although other possible causes, such as the population density, could also explain them. Maximum frequencies were mostly outside the background noise range and differed among habitats, whereas lower frequencies unexpectedly did not differ among habitats. Our results suggest that differences in song parameters among species may lead to different mechanisms of vocal adjustment. Even in wrens, with high frequency vocalisation, interference with urban anthropogenic noise could show certain changes in their vocalizations.

PL

Ptaki zamieszkujące obszary miejskie mają do czynienia z wysokim poziomem hałasu, co może zakłócać komunikację między nimi. Niektóre gatunki wykazują pewne dopasowanie śpiewu, które pozwala im na zmniejszanie wpływu tych zakłóceń. Najczęściej odbywa się to poprzez zwiększenie minimalnej częstotliwości śpiewu. Jako, że hałas miejski składa się głównie z dźwięków o niskich częstotliwościach (ok. 2,5-3,5 kHz), śpiew gatunków, które wykorzystują wyższe częstotliwości, może być mniej podatny na zakłócenia związane z hałasem antropogenicznym. W pracy badano czy takie gatunki posiadają zdolność dopasowania śpiewu do środowisk charakteryzujących się wysokim poziomem hałasu na przykładzie analizy głosów strzyżyków zamieszkujących trzy różne środowiska — miejskie, podmiejskie i wiejskie. Dla każdego ze środowisk zarejestrowano śpiew 12 osobników (Fig. 1). Analizowano m.in. długość trwania zwrotek, minimalną i maksymalną częstotliwość oraz różnorodność śpiewu. Dodatkowo dla każdego z terenów przeprowadzono liczenia punktowe w celu oszacowania zagęszczenia strzyżyków, a także zarejestrowano poziom hałasu. W analizach hałasu uwzględniono zarówno całkowite spektrum częstotliwości, jak i wyłącznie częstotliwości w zakresie częstotliwości śpiewu strzyżyków. Poziom hałasu otoczenia zmieniał się w gradiencie urbanizacyjnym — najwyższy był w środowisku miejskim, a najniższy — wiejskim (Fig. 2). W przypadku poziomu hałasu w zakresie częstotliwości śpiewu strzyżyka, był on o 12 dB wyższy na terenach miejskich niż wiejskich, natomiast na terenach podmiejskich miał wartości pośrednie, zbliżone do miejskich. Zagęszczenia strzyżyków różniły się pomiędzy środowiskami — najwyższe zanotowano na terenach wiejskich (10.8 os./10 ha), zaś najniższe — w parkach miejskich (0.64 os./10 ha). Zmienność śpiewu wzrastała, natomiast czas trwania zwrotek zmniejszał się, w gradiencie hałasu od terenów wiejskich do miejskich (Fig. 3). Śpiew ptaków z terenów podmiejskich miał cechy pośrednie, w przypadku długości zwrotek bardziej zbliżone do ptaków miejskich. Maksymalne częstotliwości śpiewu znajdowały się głównie poza zakresem hałasu otoczenia i różniły się między środowiskami (najwyższe były w środowisku podmiejskim), natomiast częstotliwości minimalne były podobne we wszystkich środowiskach (Fig. 3). Zmiany w śpiewie strzyżyków w gradiencie urbanizacji mogą być związane ze zmianami poziomu hałasu tła w tym gradiencie, choć możliwe są także inne przyczyny — jak choćby różnice w zagęszczeniach ptaków pomiędzy środowiskami. Uzyskane wyniki wskazują, ze nawet dla gatunków śpiewających w zakresie dość wysokich częstotliwości, pewne zakłócenia poprzez hałas otoczenia mogą powodować zmiany w ich śpiewie.

Słowa kluczowe

EN

urban area; bird; bird song; song; Wren; Troglodytes troglodytes; song change; song variability; environmental sound; acoustic pollution; urban noise gradient; vocal adjustment

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 2016
• Tom: 51
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.13-22,fig.,ref.

Twórcy

autor

Colino-Rabanal V.J.

• Department of Zoology, Faculty of Biology, University of Salamanca, Campus Miguel de Unamuno s/n, 37071 Salamanca, Spain

autor

Mendes S.

• Department of Zoology, Faculty of Biology, University of Salamanca, Campus Miguel de Unamuno s/n, 37071 Salamanca, Spain

autor

Peris S.J.

• Department of Zoology, Faculty of Biology, University of Salamanca, Campus Miguel de Unamuno s/n, 37071 Salamanca, Spain

autor

Pescador M.

• Department of Physiology and Pharmacology, Faculty of Agricultural and Environmental Sciences, University of Salamanca, Avda.Filiberto Villalobos 119-129, 37007 Salamanca, Spain

Bibliografia

• Arroyo-Solís A., Castillo J. M., Figueroa E., López-Sánchez J. L., Slabbekoorn H. 2013. Experimental evidence for an impact of anthropogenic noise on dawn chorus timing in urban birds. J. Avian Biol. 43: 288-296.
• Backer M. C., Logue D. M. 2007. A comparison of three noise reduction procedures applied to bird vocal signals. J. Field Ornithol. 78: 240-253.
• Beecher M. D. 1982. Signature systems and kin recognition. Am. Zool. 22: 477-490.
• Beecher M. D. 1989. Signaling systems for individual recognition: an information theory approach. Anim. Behav. 38: 248-261.
• Beecher M. D., Brenowitz E. A. 2005. Functional aspects of song learning in songbirds. Trends Ecol. Evol. 20: 143-149.
• Bibby C. J., Burgess N. D. 2000. Bird Census Techniques. Academic Press, London.
• Boncoraglio G., Saino N. 2007. Habitat structure and the evolution of bird song: a meta-analysis of the evidence for the acoustic adaption hypothesis. Funct. Ecol. 21: 134-142.
• Brémond J. C., Kreutzer M. 1986. Comment le chant du troglodyte (Troglodytes troglodytes) emerge du bruit. Behaviour 98: 361-370.
• Briefer E., Osiejuk T. S., Rybak F., Aubin T. 2010. Are bird song complexity and song sharing shaped by habitat structure? An information theory and statistical approach. J. Theor. Biol. 262: 151-164.
• Brotons L, Herrando S. 2001. Reduced bird occurrence in pine forest fragments associated with road proximity in a Mediterranean agricultural area. Land. Urban Plan. 57: 77-89.
• Brumm H., Slabbekoorn H. 2005. Acoustic communication in noise. Adv. Stud. Behav. 35: 151-209.
• Brumm H., Zollinger S. A. 2013. Avian vocal production in noise. In: Brumm H. (ed.) Animal Communication and Noise. Animal Signals and Communication 2. Springer, Berlin, pp. 187-227.
• Camacho-Schlenker S., Courvoisier H., Aubin T. 2011. Song sharing and singing strategies in the winter wren Troglodytes troglodytes. Behav. Proc. 87: 260-267.
• Catchpole C. K. 1979. Vocal communications in birds. Studies in Biology n 115. Arnold, London.
• Clergeau P., Savard J. P. L., Menechez G., Falardeau G. 1998. Bird abundance and diversity along an urban-rural gradient: a comparative study between two cities on different continents. Condor 100: 413-425.
• Díaz M., Parra A., Gallard C. 2010. Serins respond to anthropogenic noise by increasing vocal activity. Behav. Ecol. 22: 332-336.
• Dooling R. J. 2004. Audition: can birds hear everything they sing? In: Marler P., Slabbekoorn H. (eds). Nature's music: the science of birdsong. Elsevier-Academic Press, New York, pp. 206-226.
• Francis C. D., Ortega C. P., Cruz A. 2009. Noise pollution changes avian communities and species interactions. Curr. Biol. 19: 1415-1419.
• Halfwerk W., Holleman L. J. M., Lessells C. M., Slabbekoorn H. 2011. Negative impact of traffic noise on avian reproductive success. J. Appl. Ecol. 48: 210-219.
• Hamao S., Watanabe M., Mori Y. 2011. Urban noise and male density affect songs in the great tit Parus major. Ethol. Ecol. Evol. 23: 111-119.
• Holland J., Dabelsteen T., Lopez-Paris A. 2000. Coding in the song of the wren: importance of rhythmicity, syntax and element structure. Anim. Behav. 60: 463-470.
• Holland J., Dabelsteen T., Pedersen S. B., Larsen O. N. 1998. Degradation of Wren Troglodytes troglodytes song: implications for information transfer and ranging. J. Acoust. Soc. Am. 103: 2154-2166.
• Hu Y., Cardoso G. C. 2009. Are bird species that vocalize at higher frequencies preadapted to inhabit noisy urban areas? Behav. Ecol. 20: 1268-127.
• Hu Y., Cardoso G. C. 2010. Which birds adjust the frequency of vocalizations in urban noise? Anim. Behav. 79: 863-867.
• Huet des Aunay G., Slabbekoorn H., Nagle L., Passas F., Nicolas P., Draganoiu T. I. 2014. Urban noise undermines female sexual preferences for low-frequency song in domestic canaries. Anim. Behav. 87: 67-75.
• Klump G. M. 1996. Bird communication in the noisy world. In: Kroodsma D. E., Miller E. H. (eds). Ecology and evolution of acoustic communication in birds. Cornell University Press, Ithaka, NY, pp. 321-338.
• Marzluff J. M., Bowman R., Donnelly R. E. 2001. Avian ecology and conservation in an urbanizing world. Kluwer Academic Press, Norwell, Massachusetts.
• Mathevon N., Aubin T. 1997. Reaction to conspecific degraded song by the wren Troglodytes troglodytes: Territorial response and choice of song post. Behav. Process. 39: 77-84.
• Mathevon N., Aubin, T., Dabelsteen T. 1996. Song degradation during propagation: Importance of song post for the wren Troglodytes troglodytes. Ethology 102: 397-412.
• Mendes S., Cavalcante K. V., Colino-Rabanal V. J., Peris S. J. 2010. Evaluación del impacto de la Contaminación Acústica en el rango de vocalización de Passeriformes basado en el SIL-Speech Interference Level. Revista de Acústica 41 (3—4): 33-41.
• Mendes S., Colino-Rabanal V J., Peris S. J. 2011a. Bird song variations along an urban gradient: The case of the European blackbird (Tardus merula). Land. Urban Plan. 99: 51-57.
• Mendes S., Colino-Rabanal V. J., Peris S. J. 2011b. Diferencias en el canto de la ratona común (Troglodytes musculus) en ambientes con distintos niveles de influencia humana. El Hornero 26: 85-93.
• Mockford E. J., Marshall R. C. 2009. Effects of urban noise on song and response behaviour in great tits. Proc. R. Soc. B 276: 2979-2985.
• Nemeth E., Brumm H. 2009. Blackbirds sing higher-pitched songs in cities: adaptation to habitat acoustics or side-effect of urbanization? Anim. Behav. 78: 637-641.
• Ortega C. P. 2012. Effects of noise pollution on birds: A brief review of our knowledge. Ornithol. Monographs 74: 6- 22.
• Parris K. M., Schneider A. 2009. Impacts of traffic noise and traffic volume on birds in roadside habitats. Ecol. Soc. 14: 29.
• Peris S. J., Pescador M. 2004. Effects of traffic noise on passerine populations in Mediterranean wooded pastures. Appl. Acous. 65: 357-366.
• Pohl N. U., Leadbeater E., Slabbekoorn H., Klump G. M., Langeman U. 2012. Great tits in urban noise bet from high frequencies in song detection and discrimination. Anim. Behav. 83: 711-721.
• Potvin D. A., Mulder R. A., Parris K. M. 2014. Silvereyes decrease acoustic frequency but increase efficacy of alarm calls in urban noise. Anim. Behav. 98: 27-33.
• Prather J. F., Nowicki S., Anderson R. C., Peters S., Mooney R. 2009. Neural correlates of categorical perception in learned vocal communication. Nature Neurosci. 12: 221-228.
• Redondo P., Barrantes G., Sandoval L. 2013. Urban noise influences vocalization structure in the House Wren Troglodytes aedon. Ibis 155: 621-625.
• Rheindt F. E. 2003. The impact of roads on birds: Does song frequency play a role in determining susceptibility to noise pollution? J. Ornithol. 144: 295-306.
• Ríos-Chelen A., Salaberria C., Barbosa C., Macías García C., Gil D. 2012. The learning advantage: bird species that learn their song show a tighter adjustment of song to noisy environments than those that do not learn. J. Evol. Biol. 25: 2171-2180.
• Shannon C. E., Weaver W. 1949. The mathematical theory of communication. University of Illinois Press, Urbana, Illinois.
• Silva M. L. 2001. Estrutura e organizaçăo de sinais de comunicaçăo complexos: o caso do sabiá-laranjeira Turdus rufiventris (Aves, Passeriformes, Turdinae). Tese de Doutorado. Universidade de Săo Paulo – USP.
• Silva M. L., Piqueira J. R. C., Vielliard J. 2000. Using Shannon entropy on measuring the individual variability in the Rufous-bellied Thrush Turdus rufiventris vocal communication. J. Theor. Biol. 207: 57-64.
• Slabbekoorn H. 2013. Songs of the city: noise-dependent spectral plasticity in the acoustic phenotype of urban birds. Anim. Behav. 85: 1089-1099.
• Slabbekoorn H., den Boer-Visser A. 2006. Cities change the songs of birds. Current Biol. 16: 2326-2331.
• Slabbekoorn H., Peet M. 2003. Birds sing at a higher pitch in urban noise. Nature 424: 267-267.
• Slabbekoorn H., Yang X., Halfwerk W. 2012. Birds and anthropogenic noises: singing higher may matter. Am. Nat. 180: 142-145.
• Specht R. 1998. Avisoft SASLab Pro, Sound analysis and synthesis laboratory software for MS-Windows. Berlin, Germany.
• Summers P. D., Cunnington G. M., Fahrig L. 2011. Are the negative effects of roads on breeding birds caused by traffic noise? J. Appl. Ecol. 48: 1527-1534.
• Telleria J. L., Santos T., Díaz M. 1994. Effects of agricultural practices on bird populations in the Mediterranean region: the case of Spain. In: Hagemeijer E. J. M., Versrael T. J. (eds). Bird Number 1992. Distribution, monitoring and ecological aspects. Statistics Netherlands and SOVON, Beek-Ubbergen, pp. 57-75.
• Tubaro P. L., Lijtmaer D. A. 2006. Environmental correlates of song structure in forest grosbeaks and saltators. Condor 108: 120-129.
• Van der Zande A. N., Ter Keurs J., Van der Weijden W. J. 1980. The impact of roads on the densities of four bird species in an open field habitat — Evidence of a long distance effect. Biol. Conserv. 18: 299-321.
• Warren P. S., Katti M., Ermann M., Brazel A. 2006. Urban bioacoustics: It's not just noise. Anim. Behav. 71: 491-502.
• Western D. 2001. Human-modified ecosystems and future evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98: 5458-5465.
• Wood W. E., Yezerinac S. M. 2006. Song sparrow (Melospiza melodia) song varies with urban noise. Auk 123: 650-659.
• Zollinger S., Podos J., Nemeth E., Goller F., Brumm H. 2012. On the relationship between, and measurement of amplitude and frequency in bird song. Anim. Behav. 84: 1-9.

Identyfikatory

DOI

10.3161/00016454AO2016.51.1.002