RESUMO
Animals often signal in multiple sensory modalities to attract mates, but the level of signaling investment in each modality can differ dramatically between individuals and across species. When functionally overlapping signals are produced in different modalities, their relative use can be influenced by many factors, including differences in signal active space, energetic costs, and predation risk. Characterizing differences in total signal investment across time can shed light on these factors, but requires long focal recordings of signal production. Neotropical pseudophylline katydids produce mate advertisement signals as airborne sound and substrate-borne vibration. Airborne calls, produced via stridulation, are extremely short, high-frequency, and longer-range signals. Conversely, substrate-borne calls produced via abdominal tremulation are longer, low-frequency, relatively more energetically costly, and shorter-range signals. To examine patterns of stridulation and tremulation across species and test hypotheses about the drivers of signal use in each modality, we recorded multimodal signaling activity over 24 hours for males from 10 pseudophylline species from a single Panamanian community. We also collected data on demographic and morphological species characteristics, and acoustic features of airborne calls, such as bandwidth, peak frequency, and duration. Finally, we generated a molecular phylogeny for these species and used phylogenetic generalized least squares models to test for relationships between variables while controlling for evolutionary relationships. We found a negative relationship between sound and vibration calling, indicating that substrate-borne vibrational signaling may compensate for reduced airborne signaling in these species. Sound call bandwidth and the proportion of males collected at lights, a proxy for the amount of male movement, also explained a significant amount of variation in sound calling across species, indicating that the overall relationship between the two types of calling signals may be mediated by the specific characteristics of the signals as well as other species traits.
Assuntos
Vibração , Vocalização Animal , Animais , Masculino , Panamá , Som , Ortópteros/fisiologia , Especificidade da EspécieRESUMO
Evolution of dominant frequencies in songs of Eneopterinae crickets was studied with respect to phylogeny. Two characters are optimized on the tree: the first describes the frequency resulting from the vibration of the harp (Fda), and the second is due to the vibration of other tegminal areas (Fdb). Fda was found to be relatively stable through the subfamily. Its low ancestral state is replaced by a high Fda only once, resulting in high-frequency calling in [Cardiodactylus (Lebinthus-Agnotecous)]. A high Fdb component is added to the low ancestral Fda in Eneoptera guyanensis, resulting in frequency modulation. The onset of high Fd in this first subclade is accompanied by a high cladogenesis rate, which supports a hypothesis of adaptive radiation for high frequencies. The effectiveness of high-frequency calling is discussed in relation to the species behavior ecology.
Assuntos
Gryllidae/genética , Filogenia , Vocalização Animal/fisiologia , Acústica , Animais , Evolução Biológica , Feminino , Gryllidae/classificação , Gryllidae/fisiologia , MasculinoRESUMO
Cricket stridulums and calls are highly stereotyped, except those with greatly modified tegmina and/or venation, or "unusual" frequency, duration and/or intensity. This acoustic diversity remained unsuspected until recently, and current models of acoustic evolution in crickets erroneously consider this clade homogeneous for acoustic features. The few phylogenetic studies analyzing acoustic evolution in crickets demonstrated that acoustic behavior could be particularly labile in some clades. The ensuing pattern for cricket evolution is consequently extremely complex. We argue that: (1) phylogeny should always be considered when analyzing acoustic evolution, whatever characters are considered (signals, stridulums or behaviors). Consequently, future studies should be devoted to entire clades, and not consider isolated taxa; character and character state definitions should allow significant reconstructions of character evolutionary transformations; and homologies should be carefully defined for all characters, including behavior. (2) The factors responsible for song effectiveness should be reconsidered and hypotheses on their potential influence on signal evolution tested jointly by phylogenies (for example, to assess correlated transformations of acoustic and ecological features), and population studies (for example, to correlate call range and population structure, or test the predation risk associated with a signal structure). Better understanding these points should help clarifying acoustic evolution in crickets.
Assuntos
Evolução Biológica , Gryllidae/genética , Filogenia , Vocalização Animal/fisiologia , Acústica , Animais , Meio Ambiente , Variação Genética , Gryllidae/anatomia & histologia , Gryllidae/classificação , Gryllidae/fisiologia , Modelos Biológicos , Espectrografia do SomRESUMO
A evolução das freqüências dominantes no canto dos grilos Eneopterinae foi estudada em relação à sua filogenia. Dois caracteres são otimizados na árvore filogenética, o primeiro corresponde às freqüências de vibração da harpa (Fda) e o segundo é devido à vibração das outras áreas tegminais (Fdb). Fda mostrou-se ser relativamente estável na sub-família. Seu estado ancestral, de valor baixo, é mudado uma única vez para um valor alto, responsável pelos sons agudos em [Cardiodactylus (Lebinthus-Agnotecous)]. Um componente agudo Fdb é adicionado ao grave ancestral Fda em Eneoptera guyanensis, produzindo uma modulação de freqüência. O aparecimento de altos valores de Fd neste primeiro grupo é acompanhado por uma taxa alta de cladogênese, o que sustenta a hipótese de radiação adaptativa para altas freqüências sonoras. A eficiência dos sons agudos é discutida em relação à ecologia comportamental das espécies.
Assuntos
Animais , Masculino , Feminino , Gryllidae , Filogenia , Vocalização Animal , Evolução Biológica , UltrassomRESUMO
Os aparelhos estridulatórios e os chamados dos grilos são altamente estereotipados, exceto aqueles com áreas e/ou venação tegminais fortemente modificadas ou com freqüência, duração e/ou intensidade fora do ''normal''. Esta diversidade acústica ficou insuspeita até recentemente, e os modelos correntes de evolução acústica em grilos consideram erroneamente este clado como homogêneo para as características acústicas. Os poucos estudos filogenéticos analisando a evolução acústica em grilos demonstraram que o comportamento sonoro pode ser particularmente lábil em alguns clados. O padrão resultante é conseqüentemente muito complexo. Argüimos que: (1) a filogenia deveria ser levada em consideração sempre que se analisa a evolução acústica, quaisquer que sejam os caracteres examinados (sinais, órgãos estridulatórios ou comportamentos). Portanto, futuros estudos devem abranger clados inteiros e não tratar de táxons isolados; as definiçäes dos caracteres e de seus estados devem permitir reconstruçäes significativas de suas transformaçäes evolutivas; e as homologias devem ser cuidadosamente definidas para todos os caracteres, inclusive comportamentais. (2) Os fatores responsáveis para a eficiência do canto devem ser reavaliados e as hipóteses sobre sua influência potencial na evolução dos sinais devem ser testadas em conjunto com análises filogenéticas (por exemplo, avaliar as transformaçäes correlatas de características acústicas e ecológicas) e estudos populacionais (por exemplo, correlacionar alcance do chamado e estrutura populacional, ou testar o risco de predação associado à estrutura do sinal). Uma melhor compreensão desses tópicos ajudaria a esclarecer a evolução acústica nos grilos.