Application of Suction-cup-attached VHF Transmitters to the Study of Beluga, Delphinapterus leucas, Surfacing Behavior in Cook Inlet, Alaska

Suction-cup-attached VHF radio transmittes were deployed on belugas, Delphinapterus leucas, in Cook Inlet, Alaska, in 1994 and 1995 to characterize the whales' surfacing behavior. Data from video recordings were also used to characterize behavior of undisturbed whales and whales actively pursued for tagging. Statistics for dive intervals (time between the midpoints of contiguous surfacings) and surfacing intevals (time at the surface per surfacing) were estimated. Operations took place on the tidal delta of the Susitna and Little Susitna Rivers. During the 2-yr study, eight whales were successfully tagged, five tags remained attached for >60 min, and data from these were used in the analyses. Mean dive interval was 24.1 sec (interwhale SD=6.4 sec, n=5). The mean surfacing interval, as determined from the duration of signals received from the radio transmitters, was 1.8 sec (SD=0.3 sec, n=125) for one of the whales. Videotaped behaviors were categorized as "head-lifts" or "slow-rolls." Belugas were more likely to head-lift than to slow-roll during vessel approaches and tagging attempts when compared to undisturbed whales. In undisturbed groups, surfacing intervals determined from video records were significantly different between head-lifting (average = 1.02 sect, SD=0.38 sed, n=28) and slow-rolling whales (average = 2.45 sec, SD=0.37 sec, n=106). Undisturbed juveniles exhibited shorter slow-roll surfacing intervals (average = 2.25 sec, SD=0.32 sec, n=36) than adults (average = 2.55 sec, SD=0.36 sec, n=70). We did not observe strong reactions by the belugas to the suction-cup tags. This tagging method shows promise for obtaining surfacing data for durations of several days.

Occurrence and Behavior of Juvenile Red Snapper, Lutjanus campechanus, on Commercial Shrimp Fishing Grounds in the Northeastern Gulf of Mexico

Red snapper, Lutjanus campechanus, is subject to significant overfishing in U.S. Gulf of Mexico waters, and regulations are being implemented to reduce fishing mortality and restore them to a 20% spawning potential ratio by the year 2009. One source of mortality that must be reduced to achieve this goal is the incidental capture ofjuvenile red snappers in shrimp, Penaeus spp., trawls. NOAA's National Marine Fisheries Service is conducting research to develop shrimp trawl modifications to reduce the snapper bycatch. An important part of this research is the study of juvenile red snapper behavior on commercial shrimp grounds and in relation to trawling gear. An area of high juvenile red snapper abundance was identified off the coast of Mississippi. Most snappers were observed around structures or objects on the bottom which they appeared to use for refuge or orientation. Those ranging over barren bottom had no apparent point of orientation. When encountered by shrimp trawls, most juvenile snappers rose above the trawl footrope and fell back into the trawl. These observations have directed research toward modifying shrimp trawls to release juvenile red snappers after entry, rather than preventing them from entering a shrimp trawl.

Comportamento de forrageamento de Xiphorhynchus fuscus (Aves: Dendrocolaptidae): uma comparação entre áreas de Mata Atlântica de ilha e continente

Mudanças de nicho entre ilhas e continente, ou entre diferentes ilhas, incluem expansões de habitat e faixas mais amplas de estratos verticais de forrageamento. Organismos estão geralmente aptos a explorar apenas uma porção dos recursos que se encontra disponível no ambiente. A maneira como partilham esses recursos, além de definir seu nicho ecológico, pode indicar como as interações entre as espécies influenciam na estrutura da comunidade. Estas espécies, por sua vez, encontram-se associadas por suas relações de alimentação. Entre aves, diferentes espécies se associam para explorar recursos alimentares em agregações como a de espécies que seguem correição de formigas ou em bandos mistos. A associação de aves a bandos mistos tem sido relacionada à diminuição da predação e aumento da eficiência do forrageamento. Nesse tipo de associação, as espécies são categorizadas de acordo com a sua frequência e importância, e podem contribuir com a formação, coesão e manutenção do bando. O presente estudo teve como objetivo comparar o comportamento de forrageamento de Xiphorhynchus fuscus entre áreas de Mata Atlântica de ilha e continente a fim de investigar se existem diferenças em decorrência do isolamento. Foram realizadas transecções e observado o comportamento de forrageamento da espécie entre áreas de ilha e continente adjacente. Os resultados mostram uma diferença nos uso dos estratos verticais entre ilha e continente e entre indivíduos forrageando solitários e em bandos mistos de aves. A maior amplitude dos estratos verticais na ilha e a restrição deles no continente pela espécie, ao forragear solitariamente, indicam um provável efeito relacionado à competição. As diferenças entre o uso dos estratos verticais entre ilha e continente indicam a influência da composição das espécies em bandos mistos no estrato vertical utilizado por X. fuscus quando associado a estes. A menor adesão de X. fuscus a bandos mistos em ilha indica que a ausência de espécies de aves consideradas responsáveis pela associação das espécies e sua manutenção em bandos mistos seja responsável pela diferença encontrada em relação ao continente. Portanto, a diferença entre o número de espécies entre ilha e continente (com menor número na ilha) parece ser preponderante na utilização dos estratos verticais de forrageamento por X. fuscus estando ele associado a bandos mistos ou não

Diet of Bottlenose Dolphins Tursiops truncatus in the Northwest Panhandle and Foraging Behavior Near Savannah, Georgia

The foraging ecology of bottlenose dolphins Tursiops truncatus in the Northwest Florida Panhandle and estuaries in northern Georgia was determined using diet analysis and behavioral surveys. Stomach content analysis was completed on bottlenose dolphins(N = 25) that stranded in the Northwest Florida Panhandle from November 2006 to March 2009. The most abundant prey species were spot Leiostomus xanthurus (20.4%), squid (10.9%), pinfish Lagodon rhombiodes (10.3%), and Atlantic croaker Micropogonias undulatus (8.5%). Dolphins that stranded during months with a red tide Karenia brevis bloom consumed more pinfish, and spot; whereas dolphins that stranded in non-bloom months consumed more squid, Atlantic croaker, and silver perch Bairdiella chrysoura. Differences in diet were also identified for dolphins that stranded inside bays/sound and dolphin that stranded outside of bays along the coast, and male and female dolphins. Surveys were conducted from south of the Savannah River to north of Ossabaw Sound in Georgia where foraging behaviors were classified. Multivariate Generalized Additive Models were used to test correlations of behaviors to dolphin group size, depth, salinity, temperature, creek width, and tide. Sightings with headstands (p = 0.009), hard stops (p = 0.019), chasing (p = 0.004), mudbank whacking (p < 0.001), herding/circling (p = 0.024), and strand feeding (p = 0.006) were correlated with shallow water or small creeks. Sightings with kerplunking (p = 0.031), mudbank whacking (p = 0.001), strand feeding (p = 0.003), and herding/circling (p = 0.026) were significantly correlated with low tide. The results of the Savannah, Georgia study were the first to characterize foraging behaviors in this area and demonstrate how bottlenose dolphins utilize the salt marsh estuary in terms of foraging. Studies like these are important to determine how dolphins forage efficiently and to provide background information on diet and foraging behavior for use in monitoring future impacts to dolphins in the Northwest Florida Panhandle and near Savannah, Georgia.

Algoritmos distribuídos para alocação dinâmica de tarefas em enxame de robôs.

A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos.

Análises genéticas de carcaças de atobá marrom, Sula leucogaster (Boddaert, 1783), da região centro-norte do Estado do Rio de Janeiro

A região da Bacia de Campos está exposta a diversas atividades antrópicas, que interferem diretamente no funcionamento do ecossistêmico marinho. O estudo da fauna marinha na costa centro-norte fluminense mostra grande relevância, diversas aves marinhas residem ou passam grande parte de seu período migratório ao longo da Bacia de Campos, entre elas está Sula leucogaster (Boddaert, 1783). Embora essas aves sejam altamente móveis, suas populações apresentam uma estrutura populacional genética robusta. Com o intuito de verificar a estruturação e as relações evolutivas da população de Sula leucogaster na Bacia de Campos foram recolhidas 91 amostras de encalhe e os dados gerados para esta região foram comparados com dados já publicados de outras bacias oceânicas. A partir da região controle do DNA mitocondrial foram gerados 26 haplótipos, todos exclusivos da Bacia de Campos, muitos raros e apenas oito possuíram frequência comum. As análises mostraram que a população da Bacia de Campos é um estoque genético de Sula leucogaster. Tal fato pode ser atribuído ao comportamento filopátrico e ao hábito costeiro dessa espécie que impede o fluxo gênico entre populações. Além disso, a população da Bacia de Campos detém baixa variabilidade genética e possivelmente está sofrendo efeito gargalo ou seleção purificadora, corroborados por valores do teste Fu, o que é comum para espécies que se dividem em subpopulações. Os dados filogenéticos demonstram um contato recente entre as populações da Bacia de Campos e da ilha de Ascensão. As condições oceanográficas também têm influência na estruturação de populações de Sula leucogaster, visto que a ausência de barreiras e a proximidade geográfica poderiam favorecer contato secundário com o Mar do Caribe, fato não evidenciado nas análises. Sendo assim, a divergência de populações nessa espécie e a baixa variabilidade genética são fatores preocupantes para a manutenção da população de atobás marrons em uma área de grande impacto ambiental