Leg coloration is associated with habitat type and social environment in swallows and martins

Abstract

Plumage ornaments, such as colourful feathers and deeply forked tails, are classic examples of sexually selected ornaments, and are shown to be related to ecological factors on an evolutionary time scale. In contrast, although colourful bare skin could also be a visual ornament, few studies have examined the evolutionary relationship between colourful bare skin and ecological factors and its interrelationship with plumage ornaments. Using a phylogenetic comparative approach, we studied leg (and foot) coloration in relation to ecological factors, particularly in habitat type (montane or not), and to well-known sexually selected traits, deeply forked tails and reddish plumage coloration, in the subfamily Hirundininae. We showed that mountain species had redder legs than others. Although we also found that social breeders had redder legs than others, the relationship between habitat type and leg coloration remained significant even after controlling for this relationship. In contrast, tail fork depth and reddish plumage coloration were not significantly related to habitat type. Because leg coloration and these plumage ornaments were not significantly interrelated, they likely evolved partially independently. We also found that mountain species had longer nestling periods than others, indicating higher parental investment in montane area in these monogamous birds. Because bare skin coloration is a dynamic honest signal of the current body condition and parental care ability, birds might utilise this information for successful breeding, particularly in environments where extensive parental care is required.

Zusammenfassung

Die Färbung der Beine hängt mit dem Habitattyp und dem sozialen Umfeld von Schwalben zusammen.

Gefiederschmuck wie z.B. bunte Federn und tief gegabelte Schwänze sind klassische Beispiele für sexuell selektierte Schmuckelemente und hängen auf einer evolutionären Zeitskala bekanntermaßen mit ökologischen Faktoren zusammen. Obwohl farbige nackte Haut auch ein optischer Schmuck sein könnte, gibt es nur wenige Studien zu einem evolutionären Zusammenhang zwischen farbiger nackter Haut und ökologischen Faktoren sowie einer Wechselbeziehung mit dem Gefiederschmuck. Anhand eines phylogenetischen Vergleichs untersuchten wir bei der Unterfamilie Hirudininae die Färbung von Beinen (und Füßen) in Abhängigkeit von ökologischen Faktoren, insbesondere vom Habitattyp (bergig oder nicht), und von bekannten sexuell selektierten Merkmalen wie tief gegabelten Schwänzen und rötlicher Gefiederfärbung. Dabei haben wir gezeigt, dass Arten aus bergigen Habitaten rötere Beine haben als andere. Obwohl wir auch feststellen konnten, dass gemeinschaftlich brütende Arten rötere Beine als andere hatten, blieb die Beziehung zwischen Habitattyp und Beinfärbung auch bei Berücksichtigung dieses Zusammenhangs signifikant. Die Tiefe der Schwanzgabel sowie die rötliche Färbung des Gefieders standen dagegen in keinem signifikanten Zusammenhang mit dem Habitattyp. Da die Beinfarbe und die Schmuckelemente des Gefieders nicht signifikant zusamenhingen, haben sie sich wahrscheinlich teilweise unabhängig voneinander entwickelt. Außerdem stellten wir fest, dass die Nestlingszeiten bei Bergvögeln länger waren als bei anderen Arten, was bei diesen monogamen Vögeln in bergigen Gebieten auf höhere elterliche Investitionen hinweist. Da die Färbung der nackten Haut ein klarer, zuverlässiger Indikator der aktuellen physischen Verfassung und der Fähigkeit zur Brutpflege ist, könnten Vögel diese Information für eine erfolgreiche Fortpflanzung nutzen, insbesondere in Umgebungen, in denen eine intensive Pflege durch die Eltern erforderlich ist.