Intensely colored or brighter plumage: a matter of environment and upbringing

(01.06.2010) In contrast to most existing statements in scientific textbooks, yellow and orange plumage colors are a combination of pigment based and structural colors. This was found by researchers of the Max Planck Institute of Ornithology in Seewiesen and colleagues.


The intensity of coloration is controlled by pigments and the shine of the feathers depends on their structure (published online in the “American Naturalist”, May 14 2010).

Alain Jacot, researcher of the Max Planck Institute for Ornithology in Seewiesen and colleagues analyzed the yellow coloring of breast feathers of great tits. Like other birds with their splendid red, orange or yellow plumage, the color of breast feathers of great tits is based on carotenoid pigments. These are natural colorant substances, supplied by food.

Research mostly divides plumage color into pigment based and structural color. Structural color develops from the specific structure reflecting light (i.e. keratin structure). “We want to know whether plumage color consist of pigment based or structural colors” says Jacot.

The researchers combined fieldwork with lab work and computer simulation. In the field study, the researchers changed the environmental conditions by providing half of the brood with additional carotenoids and by manipulating the brood size - i.e., the number of siblings per brood. “We know from other studies that both factors affect the development of nestlings,” says Jacot.

To alter brood size, the researchers swapped partially the newly hatched chicks among nests and so broods with few or many chicks were created. Within the next days, half of the chicks of a brood were repeatedly fed with small carotenoid-filled pellets while the other nestlings received a placebo pellet. Shortly before the nestlings fledged, the researchers plucked a couple of breast feathers, which were analyzed at a later stage in the lab.

Nestlings that received carotenoid-pellets developed a more intense yellow feather coloration. In contrast, nestlings from small broods had much brighter feathers, while there was no effect on how yellow the feathers were. “We demonstrate in our study that the brightness of a feather depends on its structure and not on the amount of incorporated carotenoid pigments”, says Jacot.

“These results show that most, if not all, yellow, orange, and red carotenoid-based colors also incorporate a structural component”. The longstanding division of plumage colors into structural and pigment-based colors is therefore not correct, corresponding to the researchers.

This study also shows that a single feather may be a multi-component signal that reflects different aspects including growth conditions or health state. A great tit with a very bright plumage most likely grew up with few siblings and one with very yellow breast feathers grew up in a territory with carotenoid-rich food.

The question why birds from large broods have a less shiny plumage is still unsolved. “It is possible that the nestlings growing up in large broods have to fight more for their food, which causes more abrasion on their feathers” says Jacot. Another reason could be that nestlings from small broods are better fed and therefore are able to develop a thicker feather structure reflecting more light and thus look glossier. [AJ, SP]

Original work:
Alain Jacot, Cristina Romero-Diaz, Barbara Tschirren, Heinz Richner, and Patrick S. Fitze, Dissecting carotenoid from structural components of carotenoid-based coloration: a field experiment with great tits (Parus major)
The American Naturalist. Published Online May 14 2010
DOI: 10.1086/653000

Ştiinţa

Convenția de la Berna slăbește protecția lupului; Bildquelle: WWF

Natura sub atac: Convenția de la Berna slăbește protecția lupului

Astăzi, Comitetul permanent al Convenției de la Berna a votat pentru scăderea statutului de protecție a lupilor, o decizie larg criticată de experții în conservare și de organizațiile de mediu
Citește mai mult

Sturionii, între amenințări și eforturi de conservare; Bildquelle: WWF

Sturionii, între amenințări și eforturi de conservare

Pescuitul ilegal, capturile accidentale și blocarea rutelor de migrație – printre cele mai mari pericole la adresa sturionilor.
Citește mai mult

Elefanții își amintesc de îngrijitorul lor după mulți ani; Bildquelle: Luise Kränzlin/AG Böhmer, Uni Kiel

Elefanții își amintesc de îngrijitorul lor după mulți ani

Elefanții africani care au fost separați în urmă cu 13 ani de îngrijitorul lor, se pare că, după atâta timp, încă mai recunosc mirosul acestuia.
Citește mai mult

Europa slăbește protecția lupilor; Bildquelle: WWF

Europa slăbește protecția lupilor

Lovitură majoră pentru știință și biodiversitate: majoritatea statelor membre ale UE au convenit să adopte propunerea Comisiei Europene de a reduce statutul de protecție al lupului în temeiul Convenției de la Berna
Citește mai mult

370 de pui de nisetru și 940 de pui de păstrugă și-au pornit azi călătoria în Dunăre; Bildquelle: WWF

370 de pui de nisetru și 940 de pui de păstrugă și-au pornit azi călătoria în Dunăre

La kilometrul 100, în dreptul localității Isaccea, ocrotiți de specialiștii Institutului de Cercetare-Dezvoltare pentru Ecologie Acvatică, Pescuit și Acvacultură Galați și ai WWF-România peste 1000 de pui de sturioni si-au început, azi, drumul în Dunăre.
Citește mai mult

Braconajul și traficul ilegal – vinovate pentru dispariția speciilor de sturioni din  Dunărea de Jos; Bildquelle: WWF/Viktor Shevchenko

Braconajul și traficul ilegal – vinovate pentru dispariția speciilor de sturioni din  Dunărea de Jos

Potrivit celui mai recent raport WWF (Fondul Mondial pentru Natură) privind braconajul și traficul de sturioni în regiunea Dunării de Jos, infracțiunile comise asupra faunei sălbatice amenință supraviețuirea speciilor de sturioni aflate pe cale de dispariție
Citește mai mult

Revista

Companii

Internaţional

Literatură