Evolution of acoustic and visual signals in the antwrens of the tribe Formicivorini (Aves, Thamnophilidae)

• Main Author: Beco, Renata Pereira
• Other Authors: Silveira, Luis Fábio
• Format: Others
• Language: en
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2018
• Subjects: Formicivorini; Hipótese de condução sensorial; Hipótese de transferência; Sensory drive hypothesis; Transfer hypothesis
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41133/tde-11012019-141656/

Animal communication transmits information using different sensory signals that have particular purposes (e.g. courtship, territorial defense, maintaining groups together and minimizing predation) and are susceptible to habitat pressures (Sensory Drive Hypothesis - SDH). In birds, some studies on acoustic and visual signals showed that song structure is associated with sound transmission capacity in different habitats and some plumage features (e.g. color, brightness and pattern) seem to vary according to light conditions of the environment. In addition to habitat effects, other factors such as energetic limits, predation, and parasitism risk can limit the investment in more than one type of sensory signal. Due to this high cost, it was proposed the existence of an evolutionary trade-off between the different types of sensory signals termed Transfer (TH) or Trade-off hypothesis. Few studies that have tested the TH in birds showed contrasting results, being corroborated only in two studies. Also, there is a low in the number of studies that have considered habitat conditions as covariates (SDH). Here, we assess the TH between acoustic and visual signals, while simultaneously considering potential effects of habitat conditions (SDH) in a diverse group of Neotropical suboscine birds, commonly known as antbirds (Thamnophilidae). Specifically, we integrated a genome-scale phylogeny of the tribe Formicivorini (36 species) with vocal, plumage, ecological, and behavioral data within a phylogenetic comparative framework to simultaneously test the TH and SDH while assessing the influence of mixed-species flocking foraging behavior on the structural diversity of acoustic and visual signals. Whereas in both sexes we found significant trade-offs between some plumage and vocal traits (e.g. dorsal luminance versus frequency slope), providing support for the TH, we found a non-significant opposite trend between plumage and vocal sexual dimorphism. All these relationships are influenced by habitat conditions and behavioral traits as covariates, corroborating the SDH and mixed-species flocking behavior influence in the evolution of visual and acoustic signals === A comunicação animal transmite informações usando diferentes tipos de sinais sensoriais que possuem propósitos específicos (e.g. cortejo, defesa territorial, manutenção de grupos unidos e minimização da predação) e estão suscetíveis a pressões do habitat (Hipótese de Condução Sensorial - HCS). Em aves, alguns estudos de sinais acústicos e visuais demonstraram que a estrutura do canto está associada com a capacidade de transmissão do som em diferentes habitats e alguns aspectos de plumagem (e.g. coloração, brilho e padrão) parecem variar de acordo com as condições de iluminação do ambiente. Além dos efeitos de habitat, outros fatores como limitação energética, risco de predação e de parasitismo podem limitar o investimento em mais de um tipo de sinal sensorial. Devido a esse alto custo, foi proposta a existência de uma demanda conflitante (trade-off) evolutiva entre os diferentes tipos de sinais sensoriais denominada Hipótese de Transferência (HT) ou de \"Trade-off\". Os poucos estudos que testaram a HT em aves apresentaram resultados contrastantes, sendo corroborada apenas em dois trabalhos. Além disso, há uma baixa quantidade de trabalhos que consideraram as condições de habitat como covariáveis. Assim, nós avaliamos a HT entre os sinais acústicos e visuais, considerando simultaneamente os efeitos potenciais das condições de habitat (HCS) em um diverso grupo de aves subóscines neotropicais, comumente conhecidas como papa-formigas (Thamnophilidae). Especificamente, nós integramos a filogenia em escala genômica da tribo Formicivorini (36 espécies) com dados vocais, de plumagem, ecológicos e comportamentais utilizando uma abordagem comparativa filogenética para testar simultaneamente a HT, a HCS e também considerando a influência do comportamento de formação de bandos mistos na diversidade da estrutura dos sinais acústicos e visuais. Enquanto que demandas conflitantes significativas entre algumas medidas de plumagem e de canto foram encontradas em ambos os sexos (e.g. luminância dorsal contra declive de frequência) corroborando a HT, uma tendência oposta não significativa foi encontrada entre o dimorfismo sexual de plumagem e canto. Todas essas relações são influenciadas por condições de habitat e comportamento como covariáveis, corroborando a HCS e a influência do comportamento de bandos mistos na evolução da estrutura dos sinais acústicos e visuais