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Title: The role of birdsong and foraging behaviour in mediating the interspecific competition between two sympatric woodland passerine birds: the Robin and the Blackcap
Authors: Pereira, Pedro Miguel Filipe 
Orientador: Mota, Paulo Jorge Gama
Lourenço, Rui do Nascimento Fazenda
Keywords: aggressiveness; behavioural dominance; competition; distantly related species; feeding behaviour; heterospecifics; invasive species; singing behaviour
Issue Date: 5-Dec-2017
Citation: PEREIRA, Pedro Miguel Filipe - The role of birdsong and foraging behaviour in mediating the interspecific competition between two sympatric woodland passerine birds : the Robin and the Blackcap. Coimbra : [s.n.], 2017. Tese de doutoramento. Disponível na WWW: http://hdl.handle.net/10316/42797
Project: info:eu-repo/grantAgreement/FCT/SFRH/SFRH/BD/87340/2012/PT 
Abstract: A competição interespecífica é um importante mecanismo controlador da evolução das espécies, uma vez que pode moldar o comportamento dos indivíduos e, em última instância, afectar as suas dinâmicas populacionais. Espécies com uma longa história de coevolução, que sejam potenciais competidoras, desenvolveram alguns mecanismos que permitiram a sua coexistência especial, tal como a partição dos recursos ecológicos utilizados e a territorialidade heterospecífica. A competição interespecífica pode ocorrer também entre espécies que iniciaram o contacto há relativamente pouco tempo, como é o caso das espécies nativas e das exóticas introduzidas pelos humanos. Apesar da importância da competição interespecífica na estruturação das comunidades, esta tem sido relativamente pouco estudada. A escassez de conhecimento acerca da competição interespecífica realça a necessidade do aumento do estudo acerca da agressividade e das relações de dominância entre espécies muito distantes do ponto de vista taxonómico. Consequentemente, eu decidi elaborar um estudo acerca da competição comparando a sua intensidade entre conspecíficos e espécies taxonomicamente-distantes. Como principais espécies em estudo, seleccionei duas espécies de aves Passeriformes taxonomicamente-distantes, o pisco-de-peito-ruivo (Erithacus rubecula; Familia Muscicapidae) e a toutinegra-de-barrete (Sylvia atricapilla; Familia Sylviidae), duas espécies potencialmente competidoras por habitat e alimento. Para analisar as interacções com uma espécie recentemente introduzida, também realizei algumas experiências com o rouxinol do Japão (Leiothrix lutea; Familia Timaliidae), uma espécie exótica, nativa da Ásia, e que é um potencial competidor das duas primeiras espécies. O principal objectivo da tese foi procurar provas de competição entre essas espécies. Uma vez encontradas, também tentei compreender as adaptações ecológicas e comportamentais que contribuem para reduzi-la. Os objectivos detalhados foram: (1) analisar as semelhanças no uso de habitat entre o pisco-de-peito-ruivo e a toutinegra-de-barrete em coexistência e isolamento com o objectivo de verificar existência de segregação no uso de habitat; (2) quantificar os níveis de agressividade no pisco-de-peito-ruivo e na toutinegra-de-barrete relativamente aos conspecíficos e heterospecíficos, quando competem por alimento; (3) identificar as vantagens adaptativas potenciais do rouxinol do Japão durante o seu processo de estabelecimento numa comunidade de espécies nativas através do estudo de características morfológicas e comportamentais; (4) estudar a dominância comportamental do rouxinol do Japão sobre espécies nativas de Passeriformes num contexto alimentar; (5) testar o uso do canto do pisco-de-peito-ruivo e da toutinegra-de-barrete como sinal agressivo para os heterospecíficos utilizando playbacks do canto de diferentes espécies nos seus territórios, incluindo um competidor nativo, competidor exótico e não-competidor. Eu obtive provas complementares de competição interspecífica entre as espécies estudadas. Os principais resultados foram: (a) ocorrência de segregação de habitat entre o pisco-de-peito-ruivo e a toutinegra-de-barrete, (2) a obtenção de níveis relativamente altos de agressividade heterospecífica entre essas duas espécies, (c) uma grande sobreposição de nicho morfológico entre o rouxinol do Japão e – principalmente – o pisco-de-peito-ruivo, (d) dominância comportamental do rouxinol do Japão sobre as espécies nativas em contexto alimentar, e (e) o uso do canto pelo pisco-de-peito-ruivo e a toutinegra-de-barrete como sinal agressivo aos heterospecíficos. Estes resultados são relativamente inovadores, uma vez que: (i) encontrei apenas outros dois estudos considerando a hipótese da competição interespecífica como estando na origem da divergência de habitat entre espécies taxonomicamente distantes; (ii) obtive resultados de características morfológicas potencialmente vantajosas de uma espécie colonizadora dentro de uma comunidade de aves, o que constitui um tópico pouco estudado; (iii) do meu conhecimento, esta tese poderá incluir o primeiro estudo experimental onde a clara dominância de uma espécie exótica de ave sobre espécies nativas foi confirmada em contexto alimentar. A principal conclusão desta tese é que a competição interespecífica pode ocorrer entre espécies taxonomicamente distantes e que esta é passível de ser medida. Através do uso do pisco-de-peito-ruivo e da toutinegra-de-barrete como espécies modelo para o estudo da competição interespecífica, demonstrei que espécies distantes que coevoluíram e coexistem nos meus habitats podem apresentar importantes níveis de agressividade heterospecífica – por vezes tão intensa como a que ocorre entre conspecifícos – e desenvolveram alguns mecanismos de modo a evitar a competição interespecífica, como seja a segregação de habitat. Demonstrei também que o rouxinol do Japão é dominante sobre as espécies nativas, tal como o pisco-de-peito-ruivo e a toutinegra-de-barrete, o que poderá contribuir para explicar o seu rápido estabelecimento na Europa. Este trabalho destaca (1) o papel importante da competição pelo uso do espaço entre espécies que coevoluiram, mas que são taxonomicamente distantes e (2) a capacidade das espécies nativas lidarem com uma espécie competidora alienígena.
Interspecific competition is an important mechanism contributing to the evolution of species as it can shape the behaviour of individuals, and ultimately affect population dynamics. Species with a long-term coevolution history, which are potential competitors, developed some mechanisms which allow their spatial coexistence, such as resource partitioning or interspecific territoriality. Interspecific competition can occur not only among species with a long-term coevolution, but also between species which have a relatively recent contact, such as the case of native species and species introduced by humans. Despite the relevance of interspecific competition on the evolution of species and structuring of communities, it has been relatively neglected. The lack of knowledge about interspecific competition highlights the need to increase the research on aggression and dominance relationship between distantly related species. Therefore, I decided to conduct a study on competition comparing its intensity between conspecifics and distantly related species. As main study species, I selected two distantly related passerine species, the robin (Erithacus rubecula; Family Muscicapidae) and the blackcap (Sylvia atricapilla; Family Sylviidae), that are potential competitors for habitat and feeding resources. To analyse the interactions with a recently-introduced species, I also conducted some experiments with the red-billed leiothrix (Leiothrix lutea; Family Timaliidae), an exotic species introduced from Asia, which is a potential competitor with the first two species. The main objective of this thesis was to found evidence of competition between these species and, once found, I also tried to understand the ecological and behavioural adaptations that can contribute to reduce it. The detailed objectives were: (1) to analyse similarities in the habitat used by the robin and blackcap in coexistence and in isolation aiming to test the existence of habitat shifting between them; (2) to quantify the levels of aggressiveness in the robin and the blackcap towards conspecifics and heterospecifics, while competing for food; (3) to identify the potential competitive advantages of the red-billed leiothrix during the establishment process in a community of native passerines by collecting morphological and behavioural data; (4) to study the behavioural dominance of red-billed leiothrix over native passerines in a feeding context; (5) to test the use of singing behaviour by the robin and the blackcap as an aggressive signal towards heterospecifics using song playbacks of different species in their natural territories, including native competitors, exotic-competitors and non-competitor species. I found complementary evidences of interspecific competition among the study species. The main results of the thesis were: (a) the occurrence of habitat shifting between the robin and the blackcap, (b) the relatively high levels of heterospecific aggression between the robin and the blackcap, (c) a high overlap of the morphological niche between the leiothrix and (mainly) the robin, (d) behavioural dominance of the leiothrix over native species in feeding context, and (e) the use of song by the robin and the blackcap as a signal of aggressiveness towards some heterospecifics. These results are relatively novel since: (i) I found only two studies considering the hypothesis of interspecific competition as being in the origin of habitat divergence between distantly related species; (ii) I found a possible advantageous effect of morphological traits of a colonizer species within a bird community which was seldom studied; (iii) to the best of my knowledge, I conducted the first experimental work where clear dominance by an exotic bird species over native rivals was confirmed in a feeding context. The main conclusion of this thesis is that interspecific competition can occur between distantly related species and that it is possible to measure it. By using the robin and the blackcap as models to study interspecific competition, I demonstrated that distantly related species which coevolved and coexist in the same habitats can show important levels of heterospecific aggression – sometimes as intense as among conspecifics – and developed some mechanisms to reduce interspecific competition, such as habitat shift. I also demonstrated that the leiothrix is dominant over native species, such as the robin and the blackcap, which perhaps contributes to justify why it is becoming established so rapidly in Europe. This work highlights (1) the important role of interspecific competition in the use of space between distantly related species that coevolved, and (2) the ability of the native species to deal with a newcomer competing species.
Description: Tese de doutoramento em Biociências, na especialidade de Ecologia, apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/42797
Rights: embargoedAccess (6 years)
Appears in Collections:FCTUC Ciências da Vida - Teses de Doutoramento

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