The role of acoustic signals in interactions within and between species of cetaceans

Abstract

Sound is an important mode for communication and mediates a variety of interactions within and between species. Sociality is thought to promote complexity in communication systems. Cetaceans are highly vocal and social and thus provide excellent models to study acoustic communication. This thesis aimed to investigate the role of acoustic signals in mediating interactions within and between species by examining the acoustic communication of Icelandic killer whales (Orcinus orca), their interactions with long-finned pilot whales (Globicephala melas) and the role of acoustics within the interactions. A detailed description of the acoustic repertoire of killer whales showed that it is largely shared across locations around Iceland, but that some locations also have unique call types that are not recorded elsewhere. Specific combinations of calls occurred more often than expected by chance and were recorded from several locations and different social clusters. Interactions between long- finned pilot whales and killer whales were common whenever both species co-occurred. While varying in intensity, these interactions appeared to be antagonistic and mediated acoustically. Killer whales showed clear avoidance responses to playbacks of long-finned pilot whale sounds, marked by fast and directed movement away from the sound source, initial increases in calling rate followed by a strong decrease, and increased cohesion and alignment of group members. These results show that Icelandic killer whales have a complex acoustic communication system, and that acoustics also plays an important role in mediating interactions with long-finned pilot whales, therefore demonstrating the importance of sound to these highly social marine top predators.

Hljóð eru mikilvæg í tjáskiptum margra dýra og eru nýtt jafnt í samskiptum innan tegundar og á milli tegunda. Félagskerfi dýra eru talin stuðla að margbreytilegum samskiptum. Hvalir eru mjög háværar eða söngglaðar félagsverur og eru því fyrirtaks viðfangsefni fyrir rannsóknir á tjáskiptum með hljóðum (oft nefnd köll). Markmið doktorsverkefnisins var að meta hlutverk kalla (hljóðtákna eða bendingar) í mótun samskipta bæði innan tegundar og á milli tegunda, með því að kanna hljóðsamskipti meðal háhyrninga (Orcinus orca), samskipti þeirra við grindhvali (Globicephala melas) og hlutverk hljóðeðlisfræði í samskiptunum. Ítarleg lýsing á s.k. hljóðefnisskrá háhyrninganna leiddi í ljós að hún var að mestu leyti eins á mismunandi hafsvæðum við Ísland, en á sumum svæðanna reyndust þeir nota einstök köll, sem ekki heyrðust frá háhyrningum á öðrum svæðum. Ákveðnar samsetningar á köllum komu oftar fyrir en búast mætti við vegna tilviljunar, og fundust þessar samsetningar á ýmsum svæðum og frá mismunandi samfélagshópum háhyrninga. Tjáskipti milli grindhvala og háhyrninga voru tíð þegar báðar hvalategundirnar voru á sama svæði. Breytileiki var í fjölda og ákafa tjáskipta og virtust þau vera fjandsamleg og þeim miðlað með hljóðum. Þegar upptökur af hljóðum grindhvala voru spilaðar forðuðu háhyrningar sér yfirleitt hratt og beint frá uppsprettu hljóðsins. Fyrst fylgdu þessu tíðari köll háhyrninganna, en síðan fækkaði þeim og hópurinn þéttist (uppröðun einstaklinga innan hans breyttist). Niðurstöðurnar sýna að Íslenskir háhyrningar hafa flókið tjáskiptakerfi sem byggir á hljóðum og að hljóðin þjóni einnig mikilvægu hlutverki í samskiptum þeirra við grindhvali, og sýna þannig mikilvægi hljóða fyrir þessi mjög svo félagslyndu sjávarrándýr.