Call characteristic of High-Double Trill Leopard Seal (Hydrurga leptonyx) vocalizations from three Antarctic locations

Kreiß, Cornelia; Boebel, Olaf; Bornemann, Horst; Kindermann, Lars GND; Klinck, Holger GND; Klinck, Karolin; Plötz, Joachim; Rogers, Tracey L.; Opzeeland, Ilse van GND

Leopard seals (Hydrurga leptonyx) produce underwater vocalizations during the breeding season in austral summer. Due to their solitary occurrence and remote habitat, hydroacoustic observations are an important technique to investigate this species regarding their population structure and acoustic ecology. This study examines, whether the acoustic characteristics of leopard seal high double trills (HDT) differed among three Antarctic locations (DI Drescher Inlet (72 degrees 52’ S, 19 degrees 26’ W), AB Atka Bay (70 degreees 31’ S, 8 degrees 13’ W) and DS Davis Sea (65 degrees S, 90 degrees E). Overall the observed pattern reflects a remarkable similarity in the acoustic characteristics of leopard seal HDTs across the three recording locations. Interestingly, differences in call characteristics were strongest between the closest sites DI and AB (500 km along-shelfice distance). HDTs recorded at DI had lower pulse repetition rates and narrower bandwidths than HDTs recorded at both, AB and DS (4300 km along-shelfice distance). Principal Component Analysis clearly separated HDTs recorded at DI from HDTs recorded at both, AB and DS. Calls from AB and DS were less separable and showed partly overlapping clusters. Previous genetic studies suggested that there is sufficient exchange of individuals between leopard seal breeding groups to prevent the development of genetically isolated populations. Our results support this notion as they demonstrate a high level of similarity in leopard seal vocalizations recorded at disparate locations. Subtle site variation in calls from recording locations within close proximity might be attributed to differences in local social factors including reproductive character displacement or environmental factors.

Während der Aufzuchts- und Paarungszeit im polaren Sommer zeigt der Seeleopard (Hydrurga leptonyx) eine hohe akustische Aktivität. Aufgrund ihres schwer zugänglichen Lebensraums und der solitären Lebensweise, stellen hydroakustische Untersuchungen eine wichtige Methode zur Erforschung dieser Spezies und ihrer akustischen Ökologie dar. In der vorliegenden Studie wurde eine Detailanalyse der Seeleoparden-Vokalisation „high double trill“ (HDT) in Hinblick auf geografische Unterschiede zwischen drei antarktischen Standorten (DI Drescher Inlet 72 Grad 52’ S, 19 Grad 26’ W, AB Atka Bucht 70Grad 31’ S, 8 Grad 13’ W und DS Davis Sea 65 Grad S, 90 Grad E) durchgeführt. Die Mehrheit der akustischen Parameter des HDT zeigte eine deutliche Ähnlichkeit zwischen den drei Aufnahmestationen. Interessanterweise wichen die HDT Charakteristika der geografisch am nächsten gelegenen Stationen DI und AB am meisten voneinander ab (500 km entlang der Eisgrenze entfernt). HDTs der Aufnahmestation DI zeigten niedrigere Puls-Wiederholungsraten sowie schmalere Frequenzbandbreiten im Vergleich zu den HDT Aufnahmen von AB und DS (4300 km entlang der Eisgrenze entfernt). Eine Hauptkomponentenanalyse bestätigte die Abgrenzung der DI HDTs von denen der anderen beiden Stationen. Die Vokalisationen von AB und DS zeigten teilweise überlappende Cluster und konnten somit nicht klar separiert werden. Wie vorangegangene Studien zeigen, besteht zwischen Seeleoparden-Populationen genügend Austausch um eine genetische Struktur zu verhindern. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie bestätigen diese Annahme im Hinblick auf die Ähnlichkeit der Vokalisation zwischen den beiden entferntesten Aufnahmestationen. Variation zwischen den HDTs der nahe gelegenen Untersuchungsgebiete weist auf soziale Faktoren wie z.B. Merkmalsverschiebung zur Verringerung interspezifischer Konkurrenz oder standortbedingte Anpassungen hin.

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Kreiß, Cornelia / Boebel, Olaf / Bornemann, Horst / et al: Call characteristic of High-Double Trill Leopard Seal (Hydrurga leptonyx) vocalizations from three Antarctic locations. 2014.

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