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Origin-related differences in plumage coloration within an island population of great tits (Parus major)


Postma, E; Gienapp, P (2009). Origin-related differences in plumage coloration within an island population of great tits (Parus major). Canadian Journal of Zoology, 87(1):1-7.

Abstract

Several studies have described geographic variation in plumage coloration, providing important insights into the processes of local adaptation and speciation. Given that such variation appears to be common, individuals of different origin within a single population may vary accordingly. However, as yet no study has been able to test for such origin-related differences. The population of great tits (Parus major L., 1758) on the small Dutch island of Vlieland is especially suitable for such a study, as we know of every breeding adult whether it has been born on the island or not, and if it is, where on the island it was born. Furthermore, we have previously found large differences in clutch size and survival among birds of different origin in the same population. Here, we measured the spectral reflectance of the yellow breast feathers, and found that yearling, but not older, birds born in the eastern part of the island had feathers that were of a less bright yellow and UV than birds born elsewhere, irrespective of where they were breeding. Interestingly, this difference in coloration among yearlings of different origin shows a remarkable similarity with the genetic differences found earlier in this population with respect to clutch size and local survival. We thus show that systematic differences in color signals may exist within populations, among individuals of different origin, and we argue that it is crucial that such variation and its potential implications be accounted for irrespective of whether these differences have a genetic or an environmental basis.
De nombreuses études ont décrit la variation géographique de la coloration du plumage et ainsi ouvert des perspectives importantes sur les processus d’adaptation locale et de spéciation. Comme ce type de variation semble être commun, les individus d’origine différente dans une même population peuvent varier en conséquence. Cependant, à ce jour, aucune étude n’a réussi à tester ces différences reliées à l’origine. La population de mésanges charbonnières (Parus major L., 1758), de la petite île hollandaise de Vlieland convient particulièrement à une telle étude, car on sait, au sujet de chaque adulte reproducteur, s’il est né ou non sur l’île et, si oui, on connaît l’endroit de sa naissance sur l’île. De plus, nous avons trouvé antérieurement de fortes différences dans les tailles des couvées et la survie parmi les oiseaux d’origines diverses dans cette même population. Nous mesurons ici la réflectance spectrale des plumes jaunes de la poitrine et observons que les oiseaux d’un an, mais non les plus âgés, nés dans la partie orientale de l’île ont des plumes de coloration jaune et UV moins vive que les oiseaux nés ailleurs, quel que soit l’endroit où ils se reproduisent. Ce qui est intéressant, c’est que les différences de coloration chez les jeunes d’un an d’origines différentes sont remarquablement similaires aux différences génétiques trouvées antérieurement dans cette population, en ce qui a trait à la taille des couvées et à la survie locale. Nous démontrons donc qu’il peut exister des différences systématiques dans les signaux de coloration dans les populations, parmi les individus d’origines différentes; nous croyons qu’il est essentiel de tenir compte de cette variation et de ses conséquences potentielles, que ces différences aient une base génétique ou environnementale.

Abstract

Several studies have described geographic variation in plumage coloration, providing important insights into the processes of local adaptation and speciation. Given that such variation appears to be common, individuals of different origin within a single population may vary accordingly. However, as yet no study has been able to test for such origin-related differences. The population of great tits (Parus major L., 1758) on the small Dutch island of Vlieland is especially suitable for such a study, as we know of every breeding adult whether it has been born on the island or not, and if it is, where on the island it was born. Furthermore, we have previously found large differences in clutch size and survival among birds of different origin in the same population. Here, we measured the spectral reflectance of the yellow breast feathers, and found that yearling, but not older, birds born in the eastern part of the island had feathers that were of a less bright yellow and UV than birds born elsewhere, irrespective of where they were breeding. Interestingly, this difference in coloration among yearlings of different origin shows a remarkable similarity with the genetic differences found earlier in this population with respect to clutch size and local survival. We thus show that systematic differences in color signals may exist within populations, among individuals of different origin, and we argue that it is crucial that such variation and its potential implications be accounted for irrespective of whether these differences have a genetic or an environmental basis.
De nombreuses études ont décrit la variation géographique de la coloration du plumage et ainsi ouvert des perspectives importantes sur les processus d’adaptation locale et de spéciation. Comme ce type de variation semble être commun, les individus d’origine différente dans une même population peuvent varier en conséquence. Cependant, à ce jour, aucune étude n’a réussi à tester ces différences reliées à l’origine. La population de mésanges charbonnières (Parus major L., 1758), de la petite île hollandaise de Vlieland convient particulièrement à une telle étude, car on sait, au sujet de chaque adulte reproducteur, s’il est né ou non sur l’île et, si oui, on connaît l’endroit de sa naissance sur l’île. De plus, nous avons trouvé antérieurement de fortes différences dans les tailles des couvées et la survie parmi les oiseaux d’origines diverses dans cette même population. Nous mesurons ici la réflectance spectrale des plumes jaunes de la poitrine et observons que les oiseaux d’un an, mais non les plus âgés, nés dans la partie orientale de l’île ont des plumes de coloration jaune et UV moins vive que les oiseaux nés ailleurs, quel que soit l’endroit où ils se reproduisent. Ce qui est intéressant, c’est que les différences de coloration chez les jeunes d’un an d’origines différentes sont remarquablement similaires aux différences génétiques trouvées antérieurement dans cette population, en ce qui a trait à la taille des couvées et à la survie locale. Nous démontrons donc qu’il peut exister des différences systématiques dans les signaux de coloration dans les populations, parmi les individus d’origines différentes; nous croyons qu’il est essentiel de tenir compte de cette variation et de ses conséquences potentielles, que ces différences aient une base génétique ou environnementale.

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Item Type:Journal Article, refereed, original work
Communities & Collections:07 Faculty of Science > Institute of Evolutionary Biology and Environmental Studies
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
590 Animals (Zoology)
Language:English
Date:2009
Deposited On:14 Apr 2009 15:00
Last Modified:05 Apr 2016 13:12
Publisher:National Research Council Canada
ISSN:0008-4301
Additional Information:Copyright: @ NRC Research Press, 2008
Publisher DOI:https://doi.org/10.1139/Z08-132

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