Acoustic ecology of dolphins of the genus Sotalia (Cetartiodactyla, Delphinidae) and of the newly described Araguaian boto Inia araguaiaensis (Cetartiodactyla, Iniidae)

• Main Author: SANTOS, Gabriel Melo Alves dos
• Other Authors: SILVA, Maria Luisa da
• Language: English
• Published: Universidade Federal do Pará 2018
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::COMPORTAMENTO ANIMAL; Golfinhos de rio; Comunicação acústica; Comportamento; Ecologia conservação; Ecoetologia
• Online Access: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10478

Submitted by Andreza Leão ([e-mail]) on 2018-08-31T17:32:01Z No. of bitstreams: 1 Tese_AcousticEcologyDolphins.pdf: 3257688 bytes, checksum: 4841865b7154c6248dc60c31219f8055 (MD5) === Approved for entry into archive by Celia Santana ([e-mail]) on 2018-12-12T18:02:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_AcousticEcologyDolphins.pdf: 3257688 bytes, checksum: 4841865b7154c6248dc60c31219f8055 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-12-12T18:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_AcousticEcologyDolphins.pdf: 3257688 bytes, checksum: 4841865b7154c6248dc60c31219f8055 (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 === CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Sistemas sensoriais são vitais para que os animais obtenham informações sobre seus arredores. A informação pode ser adquirida por vias visuais, químicas, elétricas, táteis e acústicas. Estes sinais são usados em diferentes contextos ecológicos incluindo forrageamento, competição, defesa, interações sociais (e.g. corte), e também podem indicar uma condição, e estado emocional ou reprodutivo, ou a identidade do emissor do sinal. Para os mamíferos aquáticos o som é o meio de comunicação mais importante. A luz atenua rapidamente com a profundidade em ambientes aquáticos, limitando a comunicação visual. Todavia, a atenuação do som na água é baixa e ele viaja cerca de cinco vezes mais rápido na água do que no ar, o que o torna um meio de comunicação extremamente eficiente em baixo da água. Logo, o som é um aspecto fundamental da biologia dos cetáceos, já que estes animais dependem do som para comunicação, navegação e localização de presas. O gênero Sotalia compreende duas espécies que vivem em hábitats contratantes. O botocinza (Sotalia guianensis) que habita águas costeiras da Nicarágua ao sul do Brasil, e o tucuxi (Sotalia fluviatilis) restrito aos principais tributários da Bacia Amazônica. Enquanto que golfinhos do gênero Inia – popularmente conhecidos como botos-vermelhos – são encontrados exclusivamente nas Bacias dos rios Amazonas, Orinoco e Tocantins. Com ambos os seus estados de conservação como dados deficientes há grande demanda de informações quanto a sua biologia. Como fator-chave da biologia dos cetáceos a acústica pode nos prover uma riqueza de informações e ser usada como ferramenta para adquirir dados quanto ao uso de hábitat, números populacionais e comportamento. Entretanto, para fazê-lo, primeiro é necessário conhecer o repertório vocal das espécies em detalhe de forma que possamos diferenciá-las usando métodos acústicos. Portanto apresentamos aqui a primeira análise englobando toda a distribuição de golfinhos do gênero Sotalia e padrões geográficos e de diversidade de seus assobios. Além disso, apresentamos a primeira descrição do repertório vocal e de Inia araguaiensis focando na diversidade de repertório e em sua estrutura. O repertório de assobios de ambas as espécies de Sotalia é altamente estruturado, com populações da espécie fluvial apresentando um repertório menos diverso do que as populações da espécie costeira. Esta estruturação se dá provavelmente devido a áreas de vida pequenas e ao baixo fluxo gênico entre populações. As diferenças na riqueza entre o repertório destas espécies parecem estar relacionadas a uma combinação de fatores socio-ecológicos e evolutivos. Também apresentamos a primeira descrição do comportamento acústico do boto-o Araguaia (Inia araguaiaensis) e mostramos que eles possuem um repertório rico composto por assobios e principalmente chamados pulsados. Assobios foram produzidos raramente, um tipo específico de chamado, chamados curtos com dois componentes, foram o tipo de sinal mais comum durante nosso estudo. Estes chamados são similares em estrutura a aqueles produzidos por orcas (Orcinus orca) e baleias-piloto (Globicephala sp.). Devido ao contexto no qual estes sinais foram produzidos, nós hipotetizamos que eles podem funcionar para a comunicação ente mãe e filhote. Sotalia e Inia podem ser distintos acusticamente baseados em seus sons sociais, já que o primeiro tem um repertório baseado em assobios e o último em chamados pulsados. A baixa emissão de assobios por Inia faz com que a chance de identificação errônea seja baixa. Logo, sons 14 de ambos os gêneros podem ser usados para distingui-los durante monitoramentos acústicos passivos e podem servir como ferramentas para determinar a presença destas espécies em estudos de distribuição, uso de hábitat e abundância. === Sensory systems are vital for animals to obtain information about their surroundings. Information can be gathered via visual, chemical, electrical, tactile and acoustic cues. These cues are used in several ecological contexts including foraging, competition, defense, social interactions (e.g. courtship behavior), and to indicate a condition, emotional or reproductive state or identity of the signal emitter. For aquatic mammals, sound is the most important mechanism of communication. Light attenuates rapidly with depth in aquatic environments limiting visual communication. In contrast, sound has low attenuation in water and it travels about five times faster in water than in air, making a very efficient way to communicate underwater. Therefore, sound is a fundamental aspect of cetacean biology, as these animals rely on acoustic signals for communication, navigation and location of prey. The genus Sotalia consist of two species that inhabit contrasting habitats. The Guiana dolphin (Sotalia guianensis) inhabits the coastal waters from Nicaragua to Southern Brazil, and the tucuxi (Sotalia fluviatilis) is confined to the main tributaries of the Amazon Basin. Meanwhile, river dolphins of the genus Inia - commonly known as botos - are found exclusively in the Amazon, Orinoco, and Tocantins River Basins. With their conservation status of both genera as data deficient there is great demand for information on their biology. As a key factor on cetacean biology acoustics can provide us with a richness of information and used as a tool to acquire data on habitat use, population numbers and behavior. However, in order to do so, first one needs to know the species vocal repertoire in detail and be able to differentiate those using acoustic methods. Thus, here we present the first distributionwide analysis of the vocal repertoire of Sotalia dolphins and diversity and geographical patterns of their whistles. In addition, we present the first description of the vocal repertoire of Inia araguaiaensis focusing on repertoire diversity and structure. The whistle repertoire of both Sotalia species is highly structured, with populations of the riverine species showing a less diverse whistle repertoire than the populations of the coastal species. The highly structured repertoire is likely due to the small home ranges and low gene flow among populations. Differences in the richness of the acoustic repertoire between both species, may be due to a combination of socioecological and evolutionary factors. We also provide the first description of the Araguaian boto (Inia araguaiensis) acoustic behavior and showed that they have a rich acoustic repertoire consisting of whistles and primarily pulsed calls. While whistles were produced rarely, a specific type of call, the short two-component calls were the most common signal emitted during the study. These calls were similar in acoustic structure to those produced by orcas (Orcinus orca) and pilot whales (Globicephala sp.). Because of the context at which these signals were produced, we hypothesize that they possibly play a role in mother-calf communication. Sotalia and Inia can be acoustically distinguished based on their social sounds, as the former has a repertoire based on whistles and the latter based on pulsative calls. With the low emission rate of whistles by Inia, so chances of misidentification are low. Thus, sounds of both genera can be used to distinguish them from one another during passive acoustic monitoring and serve as proxies for species presence in studies of distribution, habitat use, and abundance.