Habitat, morfologia e seleção sexual como motores de diversificação acústica em aves da família Pipridae

Abstract

O objetivo deste estudo foi verificar a influência da morfologia, ambiente e seleção sexual na evolução de sinais acústicos na família Pipridae. Para isso, foram analisados ??os chamados de anúncio de 40 espécies da família. Foram obtidos 684 registros a partir de repositórios digitais de ciência-cidadã, e extraídos os parâmetros acústicos a partir de espectrogramas padronizados. Essas parâmetros foram frequência máxima do harmônico fundamental, frequência mínima, frequência dominante, banda de frequência, duração, número de notas e andamento. Os possíveis motores de diversificação acústica foram considerados massa corporal, tamanho do bico, dados bioclimáticos, dicromatismo sexual e complexidade da exibição de acasalamento. Sendo os dois últimos utilizados como indicativos de seleção sexual. Foram medidas relações alométricas de frequência com tamanho do corpo através de análises de regressão do tipo RMA. Foram utilizados modelos filogenéticos de quadrados mínimos generalizados (PGLS) para testar a capacidade dos possíveis motores evolutivos de prever a variação nos chamados entre as espécies. As análises de RMA não mostraram nenhuma relação alométrica. Os demais resultados demonstraram que a complexidade das exibições, junto com a variação bioclimática, foi capaz de explicar grande parte da variação nas frequências mínima (r² = 0,87; p = 0,016), máxima (r² = 0,82; p = 0,034). ) e dominante (r² = 0,82; p = 0,033) no subgrupo de sete espécies para as quais havia os dados de exibição. Estes resultados indicam uma influência da seleção sexual nos chamados de anúncio. Porém não há como determinar se essa influência é direta ou devido a trocas de alocação de recursos entre diferentes caracteres. No grupo completo de 40 espécies, foram encontradas relações significativas nos modelos aditivos de tamanho do bico mais bioclima no andamento dos chamados (r² = 0,16; p =0,043), e de massa corporal mais bioclima na banda de frequência (r² = 0 ,16;p = 0,043). Também foram encontradas relações significativas entre massa corporal e duração dos chamados (r² = 0,10; p = 0,042), e entre variação bioclimática e frequência máxima (r² = 0,10; p = 0,049). A relação entre tamanho do bico e andamento era esperada devido a trocas biomecânicas entre força e velocidade. Os demais resultados indicam que as diferenças em disponibilidade energética entre espécies podem ser um fator importante nas diferenças acústicas.

Abstract: The aim of this study was to assess the influence of morphology, environment and sexual selection in the evolution of acoustic signals in the Pipridae. For this, the advertisement call of 40 species were analyzed. 684 recordings were obtained from online citizen-science databases, and acoustic parameters were extracted from standardized spectrograms. These parameters were Maximum frequency of the first harmonic, minimum frequency, peak frequency, frequency bandwidth, call duration, number of notes and pace. Likely drivers of acoustic diversification considered were body mass, beak size, bioclimatic data, sexual dichromatism and display. The latter two were used as proxy for sexual selection. Alometric relations between frequency and body mass were measured with RMA regressions. Phylogenetic generalized least square models were used to test the capacity of the likely evolutionary drivers to predict variation in the calls among species. The RMA analysis indicated no alometric relations. The remaining results showed that display complexity, along with bioclimatic variation, were able to explain a large amount of variation in minimum (r² = 0.87; p = 0.016), maximum (r² = 0.82; p = 0.034) and peak (r² = 0.82; p = 0.033) frequencies in the subgroup of seven species for which there was available display data. These results indicate influence of sexual selection in the advertisement calls. Although there is no way to determine with current data whether this is a direct influence or a tradeoff in resource allocation between different characters. In the complete group of 40 species, significant relations were found in the additive models of beak size plus bioclim in the pace of calls (r² = 0.16; p = 0.043), and of body mass plus bioclim in the frequency bandwidth (r² = 0.16; p = 0.043. Significant relations were also found between body mass and call duration (r² = 0.10; p = 0.042), and between bioclimatic variation and maximum frequency (r² = 0.10; p = 0.49). The relation between beak size and pace were as expected by the biomechanical tradeoffs between force and velocity. Other results indicate that differences in energy availability between species can be an important factor in relation to acoustic differences.