Papers in the Biological Sciences
Document Type
Article
Date of this Version
2-5-2014
Citation
Published in The Auk: Ornithological Advances 131 (2014), pp. 121–128.
DOI: 10.1642/AUK-13-127.1
Abstract
Although the ability to recognize related offspring is essential in the evolution of social behavior, the cues that birds use to identify their own offspring are not fully understood. The Cliff Swallow (Petrochelidon pyrrhonota) is a highly social species that nests in large colonies and exhibits a high incidence of both conspecific brood parasitism and extrapair fertilization, behaviors that can potentially lead to parents investing energy and resources in unrelated offspring, which reduces the parents’ genetic fitness. Because parents continue to feed offspring after they leave the nest, parents also risk investing in unrelated offspring by misidentifying their own young after mobile, postfledging juveniles form crèches. Cliff Swallows possess a unique system of variable juvenile facial patterns, ranging from almost entirely black to almost entirely white. Interestingly, although these patterns are highly variable and distinctive in juveniles, they disappear upon maturation. We used image analysis to examine facial plumage of nestlings, and microsatellite genotyping to examine genetic relatedness among offspring within nests. We found substantial variation in facial plumage among juveniles and found a significant correlation between facial similarity and relatedness of nestlings. Genetically dissimilar juveniles in the same nest exhibited highly variable faces as measured by median pixel intensity. This variation in facial plumage may serve as a cue to allow birds to avoid misdirected parenting. We found no association between nestling relatedness and weight; this suggests that at least in the developmental period that we examined, parents may have not yet begun to use facial plumage or other cues to differentially provision offspring on the basis of genetic relatedness. If parents are able to use facial markings to distinguish between juveniles, they may do so at later stages of development, such as postfledging, to distinguish young raised in their own nest from others.
Variación del plumaje facial en juveniles de Petrochelidon pyrrhonota: Una potencial señal para el reconocimiento de las crías?
Resumen: Mientras que la habilidad de reconocer a las crías emparentadas es esencial en la evolución del comportamiento social, no se comprenden del todo las señales que usan las aves para identificar a sus propias crías. Petrochelidon pyrrhonota es una especie altamente social que anida en grandes colonias y que exhibe una alta incidencia tanto de parasitismo coespecífico de nidada como de fertilización extra pareja, comportamientos que pueden potencialmente llevar a que los padres inviertan energía y recursos en crías no emparentadas, reduciendo la adecuación biológica de los padres genéticos. Debido a que los padres contin úan alimentando a las crías luego de que dejan el nido, también se arriesgan a invertir en crías no emparentadas si confunden a sus propios hijos una vez que los juveniles se mueven y se agrupan en guarderías luego de emplumar. Los individuos de P. pyrrhonota poseen un sistema único de patrones faciales juveniles variables, yendo desde casi completamente negro hasta casi completamente blanco. De modo interesante, mientras que estos patones son muy variables y distintivos en los juveniles, desaparecen con la maduración. Empleamos análisis de imágenes para examinar el plumaje facial de los pichones y tipificación genotípica microsatelital para examinar el parentesco genético entre crías adentro de los nidos. Encontramos una variación substancial en el plumaje facial entro los juveniles e identificamos una correlación significativa entre la similitud facial y el parentesco de los pichones. Los nidos con juveniles genéticamente disimilares exhibieron caras muy variables, medido como la intensidad mediana del pixel. Esta variación en el plumaje facial puede servir como una señal que permita a las aves evitar realizar tareas de paternidad mal direccionadas. No encontramos una asociación entre el parentesco de los pichones y el peso, sugiriendo que al menos durante el periodo de desarrollo que examinamos, los padres no han comenzado a ún a usar el plumaje facial u otras señnales para aprovisionar diferencialmente a las crías basados en el parentesco genético. Si los padres son capaces de usar las marcas faciales para distinguir a los juveniles, podrían hacerlo en estadios de desarrollo más tardíos, como luego del emplumamiento, para distinguir a los jóvenes criados en sus propios nidos de los otros.
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