Song analysis of the South American thrushes (Turdus) in relation to their body mass in a phylogenetic context

Abstract

El canto de las aves es uno de los ejemplos de diversificación del comportamiento animal más estudiado, tanto por su rol en la comunicación como por su papel en el aislamiento reproductivo precopulatorio. Existe una conocida y aceptada relación negativa entre el tamaño corporal del ave y la frecuencia de las vocalizaciones, que ha sido identificada como una de las restricciones morfológicas actuando en la evolución del canto. En este trabajo evaluamos la influencia de la masa corporal en el canto de los zorzales sudamericanos del género Turdus, reconocidos por sus complejas y variables vocalizaciones. Se compararon cantos de 137 individuos de 25 especies y se midieron cuatro características temporales y cinco de frecuencia en cada espectrograma. El efecto de la masa corporal sobre las variables fue analizado mediante comparaciones de pares filogenéticamente independientes, basadas en la hipótesis filogenética de Voelker et al. (2007). Nuestros resultados evidenciaron una relación negativa entre la frecuencia enfatizada y la masa corporal, también descrita en otros grupos de aves, que estaría relacionada con factores anatómicos y fisiológicos de la siringe y del tracto vocal anterior al órgano fonador. Como es posible que otras fuerzas selectivas estén influyendo sobre la estructura del canto, discutimos algunas de ellas y el impacto de las mismas sobre nuestros resultados.

Bird song is one of the most studied examples of animal behavior diversification because of its role in communication and its function in premating reproductive isolation. There is a well-known negative relationship between bird body size and song frequency that has been identified as a vocal constraint playing a role in song evolution. Here we assessed the influence of bird body mass in the frequency and temporal features of the song of the South American Turdus thrushes, recognized by their complex and variable vocalizations. Songs from 137 individuals from 25 species were compared, and four temporal and five frequency features were measured on each spectrogram. The effect of body mass on these variables was analyzed through phylogenetically independent pairwise comparisons, based on the phylogenetic hypothesis of Voelker et al. (2007). Our results showed a clear negative relationship between song emphasized frequency and body mass, also reported in other groups of birds, that could be related to both anatomical and physiological features of the syrinx and the vocal tract anterior to the vocal organ. As other selective forces could be shaping the song structure, we discuss some of them and their implications for our results.