Descripción acústica del dueto de Pezopetes capitalis, un ave endémica de Costa Rica y el Oeste de Panamá Carla Trejos-Araya1,3 y Gilbert Barrantes2 1Instituto Tecnológico de Costa Rica sede regional San Carlos, Escuela de Ciencias Naturales y Exactas . 2Universidad de Costa Rica, Escuela de Biología . 3Autor para correspondencia: ktrejos07@gmail .com Resumen Los duetos han sido estudiados ampliamente y sus funciones varían entre especies, sin embargo en todos los casos, la sincronía temporal de los elementos cantados por cada individuo de la pareja parece tener un papel importante dentro de sus funciones . Este es el primer estudio en Pezopetes capitalis que analiza la sincronización temporal (baja variación en sus variables temporales), de ambos miembros de la pareja durante el dueto . Los objetivos de este estudio fueron describir la estructura acústica del dueto, y el grado de sincronización temporal de cada individuo de la pareja . Los duetos de P. capitalis consisten en una serie de elementos traslapantes entre ambos miembros de la pareja, y pueden ser iniciados por ambos sexos . La sincronización fue similar entre ambos individuos, sin embargo, el segundo individuo traslapó más frecuentemente los elementos de su pareja (primer individuo N=18, segundo individuo N= 33 de 39 duetos), tanto en frecuencia como en duración del traslape . Los duetos en P. capitalis sirven como un mecanismo para la defensa conjunta de un recurso, y como una forma de reconocimiento de la pareja cuando han estado separados físicamente . Palabras claves: playback, sincronización temporal, traslape acústico, territorialidad Abstract Duets have been studied extensively and their functions vary among species, nevertheless in all cases, temporal synchrony of the elements sung by each individual of the couple appears to have an important functional role . This is the first study in Pezopetes capitalis that analyzes the temporal synchronization (low variation in temporal variables), of both members of the couple during the duet . The objectives of this study were to describe the acoustic structure of the duet and the degree of temporal synchronization of each individual of the couple . The duets of P. capitalis consist of a series of overlapping elements sung by both members of the couple, and can be initiated by either sex . The synchronization was similar between both individuals, nevertheless, elements of the second 26 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Descripción acústica del dueto de Pezopetes capitalis individual overlapped more frequently those of the first (first individual N=18, second individual N=33 of 39 duets), as often in frequency as duration . The duets of P. capitalis serve as a mechanism for the joint defense of a resource, and as a form of couple recognition when they have been separated physically . Key words: playback, temporal synchronization, acoustic overlap, territoriality Introducción manera independiente en varios grupos de aves Durante muchos años el canto en aves se poco relacionados filogenéticamente (Rogers et asoció exclusivamente a machos, debido a que al. 2007), y son considerados como uno de los un gran porcentaje de estudios en bioacústica tipos de vocalizaciones más complejos dentro fueron realizados en las regiones templadas, en del reino animal (Mennill y Vehrencamp 2008) . donde en la mayoría de especies los cantos de Una de las características más citadas y cortejo son producidos principalmente por los asociadas con los duetos, es la coordinación machos (Levin 1996, Logue 2005) . Sin embargo, temporal (sincronización), ya que la mayoría en los trópicos existen muchas especies en de individuos ejecutan un despliegue acústico donde las hembras también emiten cantos, los altamente coordinado . Se ha propuesto que cuales poseen funciones diferentes a los cantos el significado biológico de esta coordinación de los machos y pueden ser el producto de la puede asociarse con la calidad del individuo selección tanto natural como sexual (Langmore (Hall and Magrath 2007), también como una 1998) . Sin embargo, debe aclararse que el canto manera de evitar agresiones entre la pareja de las hembras, cuando ocurre, no representa cuando ambos están en peleas por territorios una inversión en el papel de cada sexo, sino (Farabaugh 1982), y como una estrategia para que cuando se presenta, tanto machos como evitar enmascaramiento del canto (Brumm hembras cantan (Farabaugh 1982), siendo usual y Slater 2007) . Este es uno de los primeros que canten juntos formando duetos . estudios en describir la estructura acústica del En aproximadamente 450 especies de aves, dueto y la sincronización temporal del dueto en que representan un 40% de las familias (Hall una especie de la familia Emberizidae . 2009), las parejas vocalizan con coordinación La familia Emberizidae consta de cerca temporal para producir vocalizaciones más o de 310 especies a nivel mundial . No obstante, menos estereotipadas conocidas como duetos Farabaugh (1982) solamente reportó dos (Logue 2007) . Los duetos han surgido de especies con duetos en la región Panamericana, 27 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Trejos-Araya y Barrantes ambas encontrándose en Costa Rica . 1989), y arbustos de las familias Rosaceae, Actualmente, se conocen al menos ocho Melastomataceae, Scrophulariaceae y Ericaceae . especies con duetos en la región, incluyendo a Se utilizaron redes de niebla para capturar Pezopetes capitalis, conocido como Xancuinclas . y posteriormente anillar, con una combinación Esta especie es endémica de las tierras altas de única de colores, al menos un individuo de Costa Rica y el oeste de Panamá . En Costa Rica, cada una de las 12 parejas estudiadas . Para es un residente común de las partes altas de determinar el territorio potencial de cada pareja las Cordilleras Volcánica Central y Talamanca de P. capitalis con el fin de grabarlas, cada una (Stiles y Skutch 1989) . de ellas fue seguida durante el día y se colocó Los duetos de P. capitalis son cantados por cinta de colores para marcar los bordes del ambos individuos, ya sea cuando la pareja territorio de forrajeo (Trejos-Araya y Barrantes se reúne luego de un período de separación 2014) estimado . En total se grabaron seis de temporal, o más frecuentemente como un estas 12 parejas durante una hora, iniciando a despliegue territorial (Trejos-Araya y Barrantes las 04:40h, el cual es el período cuando la pareja 2014) . En este estudio, se planteó describir comienza a cantar (observaciones personales) la estructura del dueto según los elementos alrededor de los sitios de descanso y anidación cantados por cada sexo y sus patrones (L . Sandoval, com . per .) . temporales . Además, se determinó el grado Esta especie mantiene los mismos territorios de sincronización temporal de cada individuo por al menos dos años (Trejos-Araya y Barrantes de la pareja durante el dueto . Este es el primer 2014), por lo que con el fin de incrementar el estudio que analiza la sincronización temporal número de parejas analizadas, se incluyeron de cada individuo, de P. capitalis, durante el otras siete parejas sin anillar, las cuales fueron dueto y sus posibles funciones en la especie . avistadas en el mismo territorio durante el Métodos período de estudio . Población de estudio Experimentos con grabaciones La investigación fue llevada a cabo en la Para obtener las grabaciones de duetos, se Estación Biológica Cerro de la Muerte (9°34’N; empleó un micrófono direccional Sennheiser 83°41’N, 3150 msnm) desde marzo del 2011 ME66 y una grabadora digital Marantz PMD hasta octubre del 2012 . El sitio de estudio se 661 . Las grabaciones fueron guardadas en el caracteriza por la presencia de un bosque de formato WAV (48-bit, 44 kHz) . Para obtener un robles (Quercus costaricensis) y un sotobosque dueto de respuesta de cada pareja, se emplearon compuesto generalmente por matorrales densos tres grabaciones (denominadas playbacks de bambú (Chusquea spp) (Stiles y Skutch de aquí en adelante) de duetos, dos de ellas 28 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Descripción acústica del dueto de Pezopetes capitalis Figura 1. Secciones del dueto de Pezopetes capitalis. (LCH 12-001 y LCH 12-003) grabadas en el tener modulación en frecuencia (Hz) y tiempo Parque Nacional Barva, obtenidas de la base (s), y que puede ser separado de manera de grabaciones del Laboratorio de Bioacústica, temporal y en frecuencia, de otros elementos . Escuela de Biología, Universidad de Costa Rica . Además, se definió sincronización como la El tercer playback fue grabado en el 2009 por coordinación temporal de los elementos en Carla Trejos-Araya en el Cerro de la Muerte . un dueto cantado por ambos miembros de Cada uno de los playbacks fueron empleados una pareja . Ésta coordinación temporal puede de manera aleatoria para cada pareja, y no darse en duetos con elementos que no traslapen fueron usados más de tres veces en cada prueba, temporalmente entre sí, o en aquellos en donde con el fin de evitar que las parejas de P. capitalis sí se presente traslape temporal . aprendieran el canto y eso limitará su respuesta . Todos los duetos obtenidos se analizaron Todos los experimentos se llevaron a cabo utilizando el programa Raven pro 1 .4 entre las 5:30 h y las 7 h, el cual es el período de (Bioacoustics Research Program 2011) . mayor actividad acústica de las parejas de esta Para identificar cuáles elementos del dueto especie (observaciones personales) . Solamente correspondían a cada individuo de la pareja, se se empleó un playback por día para cada pareja, emplearon dos métodos: 1) Se grabaron videos con el fin de garantizar que cada respuesta fuera en alta definición de tres parejas cantando el consecuencia de ese playback . dueto, para esto se empleó una videograbadora Sony HDR-SR11, lo cual permitió determinar Análisis de vocalizaciones el orden de cada individuo durante el dueto; 2) En este estudio, se definió un elemento En los experimentos con playbacks, al grabar la acústico como un sonido discreto que puede respuesta de cada pareja se dirigió el micrófono 29 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Trejos-Araya y Barrantes a uno de los individuos, por lo que al analizar Con estos tiempos, se calculó el coeficiente cada dueto en el espectrograma, los elementos de variación (CV) para cada individuo, y correspondientes al individuo señalado eran se estimó cuál sexo era más coordinado, más oscuros que aquellos correspondientes a dividiendo el CV del segundo individuo entre su pareja . Esto permitió separar el dueto según el CV del primer individuo; esto indicaba los elementos cantados por cada individuo de la diferencia en sincronización entre ambos la pareja . miembros de una pareja . Para este análisis, se Para todos los análisis, se dividió el dueto en consideró que parejas con un valor bajo del CV dos secciones (Fig . 1) . Para cada una de estas eran más coordinadas que aquellas con valores secciones, se midieron dos variables acústicas: altos, debido a que un bajo CV implica menor duración de los elementos y el intervalo de variación en sus tiempos de respuesta o traslape . silencio entre elementos . El intervalo de silencio Para comparar la sincronía entre los corresponde al tiempo que transcurre entre el miembros de la pareja y entre las secciones del final del elemento emitido por un individuo y el dueto, se realizó una prueba T-student . Los comienzo del siguiente elemento de su pareja, análisis fueron realizados empleando Microsoft lo cual corresponde al tiempo que le toma a Excel 2003 y el software R (R Core Team 2012) . un individuo contestarle a su pareja . Cuando ocurría traslape temporal entre los elementos Resultados de ambos individuos, se procedió a medir el Los duetos de Pezopetes capitalis están tiempo total de cada traslape y se le asignó un compuestos, mayoritariamente, por elementos valor negativo, con el fin de diferenciarlo de los traslapantes, tanto en frecuencia como en tiempos de elementos no traslapantes . tiempo, entre ambos miembros de la pareja . La sincronía fue similar para ambos miembros Análisis estadístico de la pareja en ambas secciones del dueto Con el fin de comparar la sincronización (primera sección: t=-0 .31, df=11, p=0 .759; de cada pareja durante sus duetos, primero se segunda sección: t=0 .19, df=10, p=0 .853) . obtuvo el promedio del intervalo de silencio o Ambos individuos dentro de las parejas del tiempo de traslape (en caso de que estuviera fueron sincrónicos (CV con valores bajos), presente) . Para este análisis, se consideró como en la primera sección del dueto el CV para el primer individuo a aquel que iniciara el dueto, y primer individuo presentó un valor de 0 .14, y como el segundo individuo, al que respondiera el CV del segundo individuo fue 0 .12 . Para la a los elementos del primer individuo (en la segunda sección del dueto, el CV para el primer mayoría de casos el macho fue quien inició el individuo fue de 0 .16 y 0 .18 para el segundo dueto) . individuo . 30 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Descripción acústica del dueto de Pezopetes capitalis Para la primera sección del dueto (N=39 territorio (Trejos-Araya y Barrantes 2014), duetos) el primer individuo traslapó entre o cuando las parejas son provocadas con un 11% y un 100% los elementos del segundo playbacks, en donde en estos casos las parejas individuo, lo cual representó un tiempo mostraron un comportamiento agresivo contra promedio de traslape de 0 .762±0 .623 s del la fuente de sonido . tiempo de canto del primer individuo; este Se ha propuesto que los duetos funcionan tiempo correspondió al 34% del promedio como un mecanismo para mantener el lazo de duración de los elementos cantados por entre los miembros de una pareja y como el primer individuo en la primera sección del una estrategia para la defensa conjunta de un dueto . Para el segundo individuo, el traslape recurso, ya que sería más efectivo defenderlo en con los elementos de su pareja fue entre 17% y conjunto y no de manera solitaria (Farabaugh 100% de los elementos, el tiempo promedio de 1982, Langmore 1998, Hall 2004, Logue 2005) . este traslape fue de 0 .568±0 .540 s del tiempo de Estas dos funciones parecen estar presentes en canto del segundo individuo, lo cual representó los duetos de P. capitalis. La evidencia para estas el 27% del promedio de duración de los propuestas es escasa y en todos los casos parece elementos que cantó en la primera sección . estar correlacionada, por ejemplo, Grallina Para la segunda sección de los duetos cyanoleuca reduce la frecuencia de cantos en (N=28), solamente el segundo individuo respuesta a duetos altamente coordinados (Hall traslapó los elementos de su pareja entre un 2000, Hall y Magrath 2007) . Esta reducción 79% y 100% de los elementos . Estos individuos puede interpretarse como una respuesta presentaron una gran variación en el tiempo de territorial más efectiva, sin embargo se carecen traslape (0 .545±0 .856 s) . El segundo individuo de datos más directos para confirmar que los traslapó el 33% del tiempo de la duración de sus duetos más coordinados funcionan como una elementos . mejor herramienta de defensa . Discusión En esta misma especie, Hall y Magrath La coordinación temporal (sincronización) (2007), también propusieron que la es una característica común en casi todos los coordinación temporal funcionaba como una duetos, ya que en todos los duetos los individuos señal honesta de la fuerza de la coalición de producen despliegues acústicos altamente la pareja durante los despliegues territoriales . coordinados (Hall 2009) . En Pezopetes capitalis, Sin embargo, esta conclusión fue alcanzada los duetos se presentan cuando una pareja basándose en un sistema de comunicación se reencuentra, también cuando otra pareja humana (Hagen y Bryant 2003), por lo que de la misma especie se aproxima o entra a su esos resultados no necesariamente se pueden extrapolar a un sistema de comunicación en 31 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Trejos-Araya y Barrantes aves . En humanos la calidad de una coalición La importancia biológica de producir depende de la motivación y la habilidad para duetos con elementos traslapantes podría actuar colectivamente . Hall y Magrath (2007) relacionarse con la producción de señales más consideraron la coordinación de un dueto amenazantes que aquellas en donde solamente como una señal continúa de motivación y la existe el canto de un individuo, o en duetos con precisión en la coordinación como un índice de elementos no traslapantes . Lo anterior debido la capacidad para actuar de manera colectiva . a que las señales acústicas pueden “reforzarse” De esta manera, la evidencia de que los duetos con la combinación de los elementos de ambos pueden funcionar como una señal de la calidad miembros en una pareja (Todt y Naguib 2000, de la coalición, es relativa y requiere una Fitzimmons et al. 2008) . Esto podría apoyar la aproximación experimental cuidadosa . hipótesis de que los duetos funcionan como una En contextos naturales las aves tienden a manera de defensa conjunta de recursos . evitar traslapar en sus señales acústicas, con el Agradecimientos fin de que sus señales no sean enmascaradas Queremos agradecer a William Eberhard, por las señales de otra ave (Todt y Naguib 2000, Luis Sandoval y Johel Chaves por sus valiosos Searcy y Beecher 2009) . Sin embargo, bajo comentarios sobre este artículo . Además, ciertas condiciones, el traslape es inevitable queremos reconocer la ayuda de Nidia según factores como la aleatoriedad en que Corrales, Miguel Esquivel y Federico Valverde, se emiten los elementos y las limitaciones por su apoyo y asistencia en el campo . Para de espacio acústico (tiempo), en donde la este estudio, se recibió el apoyo económico única opción, por ejemplo, de un individuo del Fondo Alexander F . Skutch, para la de responder a su pareja, es emitir cantos con Investigación Ornitológica, el cual es otorgado elementos traslapantes (Todt y Naguib 2000, por la Asociación Ornitológica de Costa Rica Naguib y Mennill 2010) . Considerando el (AOCR) . período corto de tiempo entre dos elementos consecutivos de un solo individuo en un dueto, Referencias y la duración de cada elemento, es altamente Bioacoustic Research Program . 2001 . Raven Pro: probable que los elementos de su pareja no interactive sound analysis software (version presenten traslapes temporales . Aun así, el 1.4.) [Computer software] . Ithaca, New York: tiempo total de traslape es relativamente bajo The Cornell Lab of Ornithology . en P. capitalis, lo que permite que las señales de ambos individuos puedan ser escuchadas por Brumm, H y P . Slater . 2007 . Animal sus vecinos y potenciales competidores . communication: timing counts . Current Biology 17: R521–R523 . 32 Zeledonia 19: 2 Noviembre 2015 Descripción acústica del dueto de Pezopetes capitalis Farabaugh, S . 1982 . The ecological and social duet songs in the Black-Bellied Wren . Animal significance of duetting . En: D . E . Kroodsma Behaviour 73: 105–113 . y E . H . Miller, eds . Acoustic communication Mennill, D y S .L . Vehrencamp . 2008 . Context- in birds, Volume 2: Song learning and its Dependent functions of avian duets revealed consequences . New York: Academic Press . by microphone-array recordings and Fitzsimmons, L ., Foote, J .R ., Ratcliffe, L .M ., multispeaker playback . Current Biology 18: y D .J . 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