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Birds of Indian Subcontinent

Diet, Plasma Carotenoids, and Sexual Coloration in the Zebra Finch (Taeniopygia guttata)

Publication Type:Journal Article
Year of Publication:2003
Authors:McGraw, KJ, GREGORY, ALEXANDERJ, Parker, RS, Adkins-Regan, E
Journal:The Auk
Volume:120
Issue:2
Date Published:2003
ISBN Number:00048038
Keywords:Columba, Columba palumbus, Columbidae, Estrildidae, indicator, Poephila, Poephila guttata, Taeniopygia, Taeniopygia guttata
Abstract:Carotenoid-based colors serve important sexual-signaling functions in many animals, but the proximate factor(s) underlying their expression has sparked controversy. In particular, the relative contributions of dietary and physiological mechanisms have been questioned of late. However, no studies have concurrently quantified levels of food intake or pigment processing in any species to examine the comparative effects of pigment acquisition and use on integumetary coloration. Here, we studied within- and between-sex patterns of food intake and plasma pigment circulation in the Zebra Finch (Taeniopygia guttata) to assess how sexually dichromatic, carotenoid-based bill pigmentation serves as an indicator of pigment access in the diet and carotenoid transport through the bloodstream. First, in a food-choice study, we found that males and females did not consume different types or amounts of food, despite dramatic sex differences in bill coloration. Similarly, variability in carotenoid-based bill pigmentation within each sex was uncoupled from levels of food consumption. Next, we used high-performance liquid-chromatography (HPLC) to quantify the types and amounts of carotenoids circulating through blood. Male and female Zebra Finches circulated the same four major carotenoid pigments in blood plasma (lutein, zeaxanthin, anhydrolutein, and β-cryptoxanthin), but males circulated a significantly higher concentration of plasma carotenoids than did females. Within both sexes, individuals that circulated more carotenoid pigments displayed more brightly colored bills. In sum, these results suggest that physiological factors such as pigment transport may play a more important role in shaping variability in carotenoid-based bill coloration in this species than does diet. Future studies should be aimed at identifying the proximate determinants of plasma carotenoid circulation in these birds as well as how circulated pigments are used to produce maximum color displays. /// Los colores basados en carotenoides tienen funciones importantes como señales sexuales en muchos animales, pero los factores proximales que determinan su expresión han generado controversia. En particular, la contribución relativa de mecanismos alimenticios y fisiológicos ha sido cuestionada recientemente. Sin embargo, ningún estudio ha cuantificado paralelamente los niveles de ingestión de alimento y el procesamiento de los pigmentos en una misma especie para examinar el efecto comparativo de la adquisición y uso de pigmentos sobre la coloración integumentaria. En este estudio investigamos los patrones intra e intersexuales de ingestión de alimento y circulación plasmática de pigmentos en Taeniopygia guttata para determinar cómo la pigmentación del pico, que es sexualmente dicromática y está basada en carotenoides, funciona como un indicador del acceso a los pigmentos en la dieta o del transporte de carotenoides a través del torrente sanguíneo. Primero, en un estudio de selección de alimento, encontramos que los machos y las hembras no consumieron diferentes tipos o cantidades de alimento a pesar de las marcadas diferencias en la coloración del pico. Del mismo modo, la variabilidad en la pigmentación del pico en cada sexo no se acopló con los niveles de consumo de alimento. Luego, utilizamos cromatografía líquida de alto rendimiento para cuantificar los tipos y cantidades de carotenoides que circulaban por la sangre. Las hembras y los machos presentaron los mismos cuatro pigmentos principales (luteína, zeaxantina, anhidroluteína y β-criptoxantina) circulando en el plasma sanguíneo, pero los machos presentaron concentraciones significativamente mayores de carotenoides plasmáticos. En ambos sexos, los individuos que circularon más pigmentos carotenoides en el plasma mostraron picos con coloración más brillante. En resumen, estos resultados sugieren que en esta especie, factores fisiológicos como el transporte de pigmentos podrían jugar un papel más importante moldeando la variabilidad en la coloración carotenoide del pico que la dieta. Estudios futuros deberían tener como objetivo identificar los determinantes proximales de la circulación de los carotenoides en el plasma en estas aves, y determinar cómo son utilizados los pigmentos transportados para producir una máxima expresión del color.
URL:http://www.jstor.org/stable/4090192
Short Title:The Auk
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