Influences of ecological factors on vocal communication in olive baboons (Papio hamadryas anubis)
Der Einfluss von Umweltfaktoren auf die vokale Kommunikation bei Anubispavianen (Papio hamadryas anubis)
by Elodie Ey
Date of Examination:2008-10-28
Date of issue:2008-11-06
Advisor:Prof. Dr. Julia Fischer
Referee:Prof. Dr. Julia Fischer
Referee:Prof. Dr. Peter M. Kappeler
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Description:Dissertation
Abstract
English
In non-human primates, flexibility is largely documented in usage of vocal signals, while it appears more limited in vocal production. The present thesis adopts two perspectives to investigate the degree of flexibility in usage and structure of baboon contact calls -namely grunts, clear barks and loud calls-, which is expected to be highest in usage. First, variability was examined within and between baboon taxa from an evolutionary perspective. Audio-recordings and behavioural data collected in two troops of olive baboons (Papio hamadryas anubis) in Nigeria were compared with data available from other baboon populations and taxa. Second, the degree of intra-individual flexibility was evaluated with a focus on ecological factors. A review of studies in anurans, birds and mammals tested hypotheses concerning environment-related variations in vocal behaviour, and baboon habitat was structurally and acoustically characterised. Then, intra-individual flexibility in response to environmental variations was examined in data on vocal behaviour of the Nigerian olive baboons combined with data from another olive baboon troop in Uganda. Between olive baboon populations and between baboon taxa, emission rates of grunts, clear barks and loud calls varied importantly, while their contexts of utterance and acoustic structures underwent only minor differences. The review of studies in anurans, birds and mammals revealed that environment-related adjustments in vocal behaviour at a species or population level were generally in line with predictions based on sound propagation features but not as widespread as expected. Since it also underlined the importance of a precise environmental description, closed and open habitats were characterised in the home ranges of the studied olive baboons. Each individual adapted grunt duration to visibility conditions in Nigeria and in Uganda, while grunt rate was adjusted in Uganda only. Contexts of calling and proximity to group members nevertheless constrained this intra-individual flexibility. Regarding vocalisations used over longer distances, baboons tended to avoid high ambient noise level to utter most loud calls. In contrast, emission rate of clear barks seemed to be regulated mainly by other factors than the environment, like predation risk and caller’s arousal. Overall, the evolutionary approach confirms a larger flexibility in usage than in structure of vocalisations between baboon populations and taxa. Surprisingly, intra-individual flexibility in response to environmental variations occurs systematically in grunt production but not in usage of short- and long-distance contact calls. The fine control on vocal production in speech might have evolved from this precursory intra-individual plasticity in a common ancestor with humans.
Keywords: primates; vocal communication; habitat; adaptation; environment
Other Languages
Bei nicht-menschlichen Primaten wurde vor
allem beim Einsatz von vokalen Signalen eine Flexibilität
nachgewiesen, im Gegensatz zur vokalen Produktion, die wesentlich
starrer zu sein scheint. In der vorliegenden Arbeit werden zwei
Sichtweisen eingenommen, um den Grad der Flexibilität beim Einsatz
und der Struktur von Kontaktrufen von Pavianen -Grunzer (grunts),
klare Beller (clear barks) und laute Rufe (loud calls)- zu
untersuchen, wobei beim Einsatz die höchste Flexibilität erwartet
wurde. Zum einen wurde, aus einer evolutiven Perspektive
betrachtet, die Variabilität innerhalb und zwischen verschiedenen
Paviantaxa untersucht. Hierbei wurden Tonaufnahmen und
Verhaltensdaten, die von zwei in Nigeria lebenden
Anubispaviangruppen (Papio hamadryas anubis) gesammelt wurden, mit
den Daten von anderen Pavianpopulationen und -taxa verglichen. Zum
anderen wurde der Grad der intraindividuellen Flexibilität
beurteilt mit Schwerpunkt auf ökologische Faktoren. Dazu wurden in
einem Review von Studien bei Froschlurchen, Vögeln und Säugern
verschiedene Hypothesen über umweltbezogenen Schwankungen des
vokalen Verhaltens getestet und das Habitat der untersuchten
Paviane bezüglich seiner Struktur und akustischen Eigenschaften
charakterisiert. Anschließend wurde die intraindividuelle
Flexibilität als Antwort auf Habitatveränderungen untersucht, wobei
die Daten vom vokalen Verhalten der nigerianischen Anubispaviane
kombiniert wurden mit denen einer in Uganda lebenden
Anubispaviangruppe.
Zwischen den Anubispavianpopulationen und zwischen den Paviantaxa
schwankte die Rufrate von Grunzern, klaren Bellern und lauten Rufen
stark, während die Kontexte in denen die Rufe geäußert wurden und
die akustische Struktur der Rufe nur geringe Unterschiede
aufwiesen. Der Review von Studien bei Froschlurchen, Vögeln und
Säugern zeigte, dass die umweltbezogenen Anpassungen des vokalen
Verhaltens auf Art- oder Populationsniveau zum großen Teil mit den
auf den Eigenschaften der Schallausbreitung basierenden Vorhersagen
übereinstimmten, aber dass diese Anpassungen trotzdem nicht so weit
verbreitet waren wie erwartet. Da der Review auch deutlich machte
wie wichtig eine detaillierte Beschreibung der Umwelt ist, wurden
das offene und geschlossene Habitat des Streifgebietes der
untersuchten Anubispaviane genau charakterisiert. Die untersuchten
Paviane passten ihre Grunzdauer an die Sichtbarkeitsbedingungen des
Habitats an, sowohl in Nigeria als auch in Uganda. Die Grunzrate
wurde dagegen nur von den Pavianen aus Uganda an die
Sichtbedingungen angepasst. Allerdings beschränkten der Kontext in
dem gerufen wurde und die Nähe zu Gruppenmitgliedern diese
intraindividuelle Flexibilität. Bei Vokalisationen, die über lange
Distanzen verwendet werden, tendierten die Paviane dazu, laute Rufe
bei einem niedrigen Geräuschpegel der Umgebung zu äußern. Im
Gegensatz dazu schien die Rufrate von klaren Bellern hauptsächlich
von anderen Faktoren reguliert zu werden, wie einer erhöhten
Prädationsgefahr oder der Erregung des rufenden Tieres.
Insgesamt bestätigt die evolutive Herangehensweise, dass es eine
größere Flexibilität beim Einsatz als bei der Struktur der
Vokalisationen zwischen den Pavianpopulationen und -taxa gibt.
Überraschenderweise trat die intraindividuelle Flexibilität als
Antwort auf Habitatveränderungen systematisch bei der Produktion
von Grunzern auf, aber nicht beim Einsatz von Rufen über kurze oder
lange Distanzen. Diese intraindividuelle Plastizität könnte die
Vorstufe eines gemeinsamen Vorfahren mit dem Menschen
widerspiegeln, aus der sich die Fähigkeit der genauen Kontrolle der
vokalen Produktion entwickelt hat, welche notwendig war für die
Evolution der Sprache.
Schlagwörter: Primaten; vokale Kommunikation; Habitatanpassung