Correspondence between Messages in the Full Song of the Blackbird Turdus merula and Meanings to Territorial Males, as Inferred from Responses to Computerized Modifications of Natural Song

Authors

  • Torben Dabelsteen,

    Corresponding author
    1. Institute of Population Biology, Copenhagen University, Copenhagen, and The Acoustics Laboratory, Technical University, Lyngby
      Institute of Population Biology, Copenhagen University, Universitetsparken 15, DK-2100 Copenhagen ø
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  • Simon Boel Pedersen

    Corresponding author
    1. Institute of Population Biology, Copenhagen University, Copenhagen, and The Acoustics Laboratory, Technical University, Lyngby
      The Acoustics laboratory, Technical university, DK-2800 Lyngby.
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Institute of Population Biology, Copenhagen University, Universitetsparken 15, DK-2100 Copenhagen ø

The Acoustics laboratory, Technical university, DK-2800 Lyngby.

Abstract

Abstract and Summary

The problem of correspondence between messages in the blackbird song and meanings to territorial males was examined in playback experiments in which the threat releasing effects of modified and unmodified songs were compared. The modification of the message content of the song was carried out by computer. The recording of the test song was digitalized, then processed, and finally converted back to analog form. Different song parameters were changed in a controlled way in proportion to their natural limits of variation. The following results were achieved:

I. Removal of the motif parts showed that the integrity of the parameters “duration of phrases”, “duration of pauses between phrases” and “duration of motif parts” is essential to species recognition.

II. Removal of the twitter parts showed that the integrity of the parameters “duration of phrases”, “duration of pauses between phrases” and “duration of twitter parts” is not essential to song recognition. Removal of the twitter parts only changes messages about degree of arousal and thus the meaning.

III. Additional modifications to the time scale or the frequency level of test songs without twitter parts showed that the integrity of each of the following two groups of parameters is essential to species recognition in males:

a) “Duration of motif part sound figures”, “duration of pauses between motif part sound figures”, “duration of motif parts” and “cadence of song-delivery”, and

b) “highest” and “lowest fundamentals of the motif part sound figures” and “highest” and “lowest fundamentals of motif parts”.

IV. Finally, modification of the duration of the pauses between motif part sound figures showed that the integrity of the parameters “cadence of song-delivery”, “duration of motif parts” and “duration of pauses between motif part sound figures” is not essential to species recognition.

The natural limits of variation of the parameters have a potential for conveying a message about species. Parameters with narrow or wide limits of variation may be essential to species recognition. The reaction was significantly reduced when parameters were changed out to and especially beyond these limits whatever the range of variation, i.e. in this respect there is a correspondence between message and meaning.

If the time scale or the frequency level was modified, changing parameters to give messages about increased or decreased arousal and no parameters essential for song recognition were changed to or beyond their limits of variation, a slightly stronger respectively weaker reaction was indicated. Thus there also seems to be correspondence betweeen message and meaning in this respect. There seems to be functional evidence that a song parameter may code for species identity and convey behavioural messages.

Zusammenfassung

Mögliche Übereinstimmungen zwischen Nachrichteninhalt („message”) im Amselgesang und seiner Bedeutung („meaning”) für territoriale Amselmännchen wurden in Klangattrappen-Versuchen geprüft. Verglichen wurde die reaktionsauslösende Wirkung von modifiziertem und nichtmodifiziertem Gesang. Der Nachrichteninhalt wurde folgendermaßen modifiziert: die Tonbandaufnahme vom Versuchsgesang wurde anfangs im Computer digitalisiert; dann wurden verschiedene Gesangsmerkmale in bestimmter Weise im Rahmen der natürlichen Variationsgrenzen geändert; dann wurde der „Gesang” zu analoger Form zurückgeführt.

Klangattrappen, denen der Motivteil des Gesanges fehlt, werden anscheinend nicht mehr als Amselgesang erkannt. Die gesamte Einheit aus „Dauer der Strophen”, „Dauer der Pausen zwischen den Strophen” und „Dauer des Motivteils” ist für die Arterkennung entscheidend.

Klangattrappen, denen der Trillerteil fehlt, werden als Amselgesang von niedriger Erregung erkannt.

Versuche mit Klangattrappen, die nur aus Motivteilen bestanden und dazu in Bezug auf den Verlauf oder die Tonhöhe geändert waren, zeigten, daß jede der folgenden zwei Gruppen von Lautmerkmalen als Einheit für die Arterkennung entscheidend ist:

1. „Dauer der Motivelemente”, „Dauer der Pausen zwischen den Motivelementen”, „Dauer des Motivteils” und „Kadenz der Strophenerzeugung”.

2. „Höchste” und „niedrigste Grundtonfrequenz der Motivelemente” und „höchste” und „niedrigste Grundtonfrequenz des Motivteils”.

Weitere Versuche mit Veränderungen der Pausen zwischen den Motivelementen zeigten, daß die Einheit aus den Lautmerkmalen „Dauer der Pausen zwischen den Motivelementen”, „Dauer des Motivteils” und „Kadenz der Strophenerzeugung” für die Arterkennung unwesentlich ist.

Sowohl Gesangsmerkmale mit geringer als auch solche mit großer Variationsbreite sind für die Arterkennung wesentlich. Unabhängig von der Größe der Variationsbreite nahmen die Reaktionen erst dann signifikant ab, wenn Gesangsmerkmale bis zu den artcharakteristischen Variationsgrenzen und darüber hinweg verändert wurden.

Damit ist eine Übereinstimmung zwischen senderseitigem Nachrichteninhalt und empfängerseitiger Bedeutung für die Arterkennung territorialer Amselmännchen nachgewiesen. Es scheint auch eine solche Übereinstimmung für den Erregungsgrad zu bestehen. Die Resultate stützen die Theorie, daß ein Gesangsmerkmal gleichzeitig über die Art und den Erregungsgrad des Vogels informieren kann.

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