Animal Culture Cultural transmission of information occurs when individuals learn from others with more experience or when individuals come to accept particular modes of behavior as the local norm. Such information transfer can be expected in highly social or long-lived species where contact and time for learning are maximized and are seen in humans (see the Perspective by de Waal ). Using a network-based diffusion analysis on a long-term data set that includes tens of thousands of observations of individual humpback whales, Allen et al. (p. 485 ) show that an innovative feeding behavior has spread through social transmission since it first emerged in a single individual in 1980. The “lobtail” feeding has passed among associating individuals for more than three decades. Van de Waal et al. (p. 483 ), on the other hand, used a controlled experimental approach in vervet monkeys to show that individuals learn what to eat from more experienced individuals within their social group. Not only did young animals learn from observing older animals, but immigrating males switched their food preference to that of their new group.

Abstract Whales are long-lived, slow-reproducing species that were decimated by commercial whaling. Although some populations seem close to recovery, others are challenging to assess. We studied humpback whales ( Megaptera novaeangliae ) in the Gulf of Maine, an area of the North Atlantic (NA) with well-documented threats. Long-term studies and mark-recapture data were used to estimate humpback whale apparent survival, abundance and population growth from 2000 through 2019. Estimates were derived from a hierarchical, Bayesian state-space model with sex, age, and random time effects on survival while accounting for individual capture probability. Abundance increased from 744 (95% CI: 726-762) in 2000 to 1,706 (95% CI: 1,639-1,771) in 2019, with 4.6% mean annual growth. However, adult males exhibited higher survival and outnumbered adult females by the end of the study. Over time, fewer calves were observed, calf survival varied and the juvenile class declined. These are rare insights into the dynamics underlying whale abundance trends and they revealed similarities to an endangered species that is declining due to environmental and human impacts. The results inform a listing change under the U.S. Endangered Species Act, a mortality event of unprecedented magnitude off the U.S and humpback whale recovery from historical whaling in the NA.

Acoustic recording tags are biologging tools that provide fine scale data linking acoustic signaling with individual behavior; however, when an animal is in a group, it is challenging to tease apart calls of other conspecifics and identify which individuals produce each call. This, in turn, prohibits robust assessment of individual acoustic behavior including call rates and silent periods, call bout production within and between individuals, and caller location. To overcome this challenge, we simultaneously instrumented small groups of humpback whales on a western North Atlantic feeding ground with sound and movement recording tags. This simultaneous tagging approach enabled us to compare the relative amplitude of each call across individuals and infer caller identity though amplitude differences. Focusing on periods when the tagged animals were isolated from other conspecifics, we were able to assign caller ID for 97% of calls in this dataset. From these labeled calls, we found that humpback whale individual call rates are highly variable across individuals and groups (0-89 calls/h), with calls produced throughout the water column and in bouts with short inter-call intervals (ICI = 2.2 s). Most calls received a likely response from a conspecific within 100 s. These results are important for modelling signal detection range for passive acoustic monitoring and density estimation. Future studies can expand on these methods for caller identification and further investigate the nature of sequence production and counter-calling in humpback whale social calls. Finally, this approach can be helpful for understanding intra-group communication in social groups across other taxa.

Studying sound production at different developmental stages can provide insight into the processes involved in vocal ontogeny. Humpback whales ( Megaptera novaeangliae) are a known vocal learning species, but their vocal development is poorly understood. While studies of humpback whale calves in the early stages of their lives on the breeding grounds and migration routes exist, little is known about the behavior of these immature, dependent animals by the time they reach the feeding grounds. In this study, we used data from groups of North Atlantic humpback whales in the Gulf of Maine in which all members were simultaneously carrying acoustic recording tags attached with suction cups. This allowed for assignment of likely caller identity using the relative received levels of calls across tags. We analyzed data from 3 calves and 13 adults. There were high levels of call rate variation among these individuals and the results represent preliminary descriptions of calf behavior. Our analysis suggests that, in contrast to the breeding grounds or on migration, calves are no longer acoustically cryptic by the time they reach their feeding ground. Calves and adults both produce calls in bouts, but there may be some differences in bout parameters like inter-call intervals and bout durations. Calves were able to produce most of the adult vocal repertoire but used different call types in different proportions. Finally, we found evidence of immature call types in calves, akin to protosyllables used in babbling in other mammals, including humans. Overall, the sound production of humpback whale calves on the feeding grounds appears to be already similar to that of adults, but with differences in line with ontogenetic changes observed in other vocal learning species.

Stable isotope analysis (SIA) is a useful tool to assess the health and foraging habits of large marine predators, metabolic stress, pregnancy, and migration patterns. This study provides baseline SIA data for four Gulf of Maine mysticete species and serves as a benchmark for future assessments. SIA was conducted on skin biopsies collected in two time periods: 1988 to 1992 (n = 15) and 1999 to 2005 (n = 187). Samples were collected from humpback whales (Megaptera novaeangliae; n = 116), fin whales (Balaenoptera physalus; n = 74), minke whales (Balaenoptera acutorostrata; n = 6), and North Atlantic right whales (Eubalaena glacialis; n = 6). There were statistically significant differences in isotopic value among species, years, and regions sampled. By species, North Atlantic right whale δ13C and δ15N levels were significantly different than the other species analyzed. Additionally, humpback whales had a δ15N value that was significantly higher than the value found in fin whales. By date, humpback whales showed significant difference in δ13C in 2002 from the two previous years. For fin whales, 2002 showed significant difference in δ13C for all other years’ samples (2000 to 2003). By region, two regions that were the greatest distance apart (Bay of Fundy and Great South Channel) showed significant differences in δ13C for humpback whales. Demographic analyses for humpback and fin whales found a significant difference between calves versus other age classes, presumably due to nursing. A decadal comparison of humpback whales at one site (Stellwagen Bank) found no significant difference between decades. This dataset provides a benchmark for stable isotope measurements in large baleen whales for this regional ecosystem.