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Cultural and morphological divergence of Darwin's cactus finches (Geospiza scandens) across Galápagos Islands
Melanie Kaluppa
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Verhaltens-, Neuro- und Kognitionsbiologie
Betreuer*in
Sonia Kleindorfer
DOI
10.25365/thesis.77619
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10754.38752.145685-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Verständnis der Divergenz kultureller Merkmale, wie des Vogelgesangs, bietet entscheidende Einblicke in evolutionäre Prozesse, insbesondere in isolierten Populationen. Charles Darwin’s Kaktusfinken (Geospiza scandens) auf den Galápagos-Inseln stellen ein ideales Modell dar, um das Zusammenspiel genetischer, morphologischer und kultureller Faktoren bei der Entstehung neuer Arten zu erforschen. Diese Studie untersucht die Divergenz in Bezug auf Liedsilbentypen, akustische Charakteristika, Gesangsverhalten und Morphologie zwischen allopatrischen Kaktusfinken-Populationen auf den Inseln Floreana und Santa Cruz. Wir erstellten einen Katalog der vorherrschenden Silbentypen, analysierten akustische Parameter und das Gesangsverhalten von 50 Männchen sowie morphologische Merkmale von 36 Männchen, die über mehrere Jahre hinweg gesammelt wurden. Die akustischen Analysen konzentrierten sich auf frequenz- und zeitbezogene Parameter, während die Silbendiversität und das Gesangsverhalten anhand von Silbentyp-Repertoires und Metriken zur Gesangsstruktur bewertet wurden. Unsere Ergebnisse zeigten eine deutliche Divergenz in den Silbenrepertoires, ohne gemeinsame Silbentypen zwischen den Inseln, sowie signifikante Unterschiede in den akustischen Parametern, wie etwa breitere Frequenzbandbreiten und höhere Spitzenfrequenzen bei den Männchen von Floreana. Die morphologische Analyse ergab kleinere Schnabelgrößen bei den Männchen von Floreana, was mit den akustischen Unterschieden übereinstimmt, jedoch keine signifikanten Unterschiede in der Körpergröße. Trotz dieser morphologischen Unterschiede im Schnabel war das Gesangsverhalten – etwa die Silbenwiederholungsraten und die Anzahl der Silben pro Lied – zwischen den Populationen vergleichbar. Kulturelle Prozesse wie soziales Lernen und Drift tragen wahrscheinlich zur beobachteten akustischen Divergenz bei. Diese Studie erweitert das Wissen über die Bedeutung geografischer Isolation bei der Entstehung kultureller und morphologischer Unterschiede zwischen Populationen. Solche Unterschiede könnten die Artbildung bei Kaktusfinken beeinflussen, insbesondere wenn sich die Populationen nach einem erneuten Kontakt nicht mehr miteinander fortpflanzen.
Abstract
(Englisch)
Understanding the divergence of cultural traits, such as bird song, provides critical insights into evolutionary processes, particularly in isolated populations. Darwin’s cactus finches (Geospiza scandens) on the Galápagos Islands serve as a model for examining the interplay between genetic, morphological, and cultural factors in speciation. This study investigates divergence in song syllable types, acoustic characteristics, singing behavior, and morphology between allopatric cactus finch populations on Floreana and Santa Cruz Islands. We compiled a syllable type library and analyzed acoustic characteristics and singing behavior in 50 males, alongside morphological measurements from 36 males collected over several years. Acoustic analyses focused on frequency- and time-related parameters, while syllable diversity and singing behavior were evaluated through syllable type repertoires and song structure metrics. Our findings revealed significant divergence in syllable repertoires, with no shared syllable types between islands, and distinct acoustic differences, including broader frequency bandwidths and higher peak frequencies in Floreana males. Morphological analysis showed smaller beak sizes in Floreana males, consistent with acoustic differences, but no significant differences in body size. Despite morphological constraints, singing behavior - such as syllable repetition rates and the number of syllables per song - was comparable across populations. Cultural processes, including social learning and drift, likely contribute to the observed acoustic divergence. This study adds to a growing body of information on the role of geographic separation in the accumulation of both cultural and morphological differences between populations, leading to divergence between populations that could affect speciation scenarios in cactus finches if populations cease to interbreed after secondary contact in the future.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Kulturelle Evolution Artbildung Gesangsdivergenz Akustische Eigenschaften Morphologische Unterschiede Darwin Finken
Schlagwörter
(Englisch)
cultural evolution speciation song divergence acoustic characteristics morphological differences Darwin's finches
Autor*innen
Melanie Kaluppa
Haupttitel (Englisch)
Cultural and morphological divergence of Darwin's cactus finches (Geospiza scandens) across Galápagos Islands
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
52 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Sonia Kleindorfer
Klassifikation
42 Biologie > 42.21 Evolution
AC Nummer
AC17418721
Utheses ID
74507
Studienkennzahl
UA | 066 | 878 | |