• No se han encontrado resultados

Colorful tropical birds are more colorful at higher elevations - a role for predation?

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2020

Share "Colorful tropical birds are more colorful at higher elevations - a role for predation?"

Copied!
33
0
0

Texto completo

(1)

Colorful  Tropical  Birds  are  More  Colorful  at  Higher  Elevations:  A  Role  

for  Predation?  

 

 

             

Laura  Natalia  Céspedes  Arias    

                Advisors:  

Oscar  Laverde  Rodríguez   Daniel  Cadena  Ordoñez  

                       

Universidad  de  los  Andes   Departamento  de  Ciencias  Biológicas  

2014        

(2)

TABLE  OF  CONTENTS  

 

1.

Introduction………            3  

2.

Methods………            5  

Species  and  Study  Sites   Reflectance  Measurements   Colorimetric  Data  Analysis   Phylogenetic  Comparative  methods    

3.

Results………            9  

Plumage  patterns:  color  volume,  color  span  and  hue  disparity     Contrast  with  the  background  

4.

Discussion………          11  

5.

Acknowledgments……….          15  

6.

References……….            16  

7.

Tables……….          21  

8.

Figures………          23  

9.

Supplementary  Information……….        29  

 

 

 

(3)

Introduction  

 

The  evolution  of  communication  signals  in  animals  is  thought  to  be  shaped  by  the   interaction  of  natural  and  sexual  selection  (Ryan  et  al,  1982;  Endler,  1984;  Stuart-­‐Fox  &   Ord,  2004),  especially  in  the  case  of  bird  coloration  (Olsen  et  al,  2009).  On  one  hand,   natural  selection  via  predation  selects  for  dull  or  cryptic  colors  because  conspicuous   coloration  increases  the  risk  of  being  detected  by  predators  (Slagsvold  et  al,  1995;   Götmark  ,  &  Hohlfält  ,  1995;  Stuart  -­‐Fox,  2003;  Godin  &  McDonough  ,  2000;  Ruiz-­‐

Rodríguez  et  al,  2013).  On  the  other  hand,  sexual  selection  often  promotes  the  evolution   of  conspicuous  and  colorful  patterns,  especially  in  males  (Lande,  1980;  Hill,  1990).      

Elevational  gradients  may  offer  ideal  natural  experiments  for  examining  the  interaction   between  natural  and  sexual  selection  in  signal  evolution.  Predation  rates  on  avian  nests  in   tropical  mountains  decline  with  elevation  (Boyle,  2008;  Jankowski  et  al,  2013;  Londoño,   2011).  The  diversity  and  abundance  of  diurnal  raptors  that  prey  upon  small  adult  birds   also  decline  with  elevation  (Thiollay,  1996)  and  because  predator  diversity  correlates  with   the  number  of  potential  predators  of  a  particular  species  (Valcu  et  al,  2014),  predation   pressure  on  adults  likely  decreases  with  elevation  as  well.  However,  studies  of  variation  in   avian  coloration  along  elevational  gradients  have  focused  mainly  on  sexual  dichromatism   (Badyaev,  1997)  and  intraspecific  variation  (Rising  et  al,  2009),  with  no  special  attention  to   the  effect  of  the  variation  in  predation  pressure.  

 

Tanagers  (Thraupidae)  are  a  highly  diverse  Neotropical  family  of  passerine  birds  that   occupies  a  broad  elevational  range;  species  in  this  family  display  a  wide  range  of  plumage   colors  and  patterns,  foraging  behaviors  and  vocalizations  (Burns  et  al,  2014).    Although   some  studies  have  examined  color  evolution  in  tanagers  with  a  focus  on  sexual  

dimorphism  and  on  the  effect  of  light  environment  on  plumage  coloration  (Burns  &  Shultz,   2012;  Shultz  &  Burns,  2013),  there  are  no  previous  studies  on  how  varying  levels  of  

(4)

predation  pressure  along  elevation  gradients  may  have  shaped  interspecific  variation  in   coloration  in  the  Thraupidae.  Understanding  the  evolution  of  plumage  patterns  in  one  of   the  most  diverse  and  colorful  families  of  the  Neotropics  would  allow  for  considerable   progress  in  teasing  apart  the  relative  influence  of  natural  and  sexual  selection  in  the   evolution  of  visual  signaling.  

 

In  this  study  I  explored  whether  interspecific  differences  in  plumage  conspicuousness  and   color  heterogeneity  among  48  Thraupidae  species  vary  with  elevation  and  can  be  

attributable  to  changes  in  predation  pressure  along  an  elevational  gradient  focusing  on   three  localities  at  different  elevations  in  the  Colombian  Andes.  Specifically,  I  studied  how   color  heterogeneity  within  the  color  pattern  (colorfulness)    and  the  contrast  with  the   background  (conspicuousness)  vary  with  elevation  gradient  in  both  males  and  females.   The  hypothesis  that  plumage  coloration  evolves  in  response  to  predation  risk  allows  one   to  make  predictions  about  variation  in  colorfulness  and  conspicuousness  in  relation  to   elevation,  assuming  predation  pressure  on  diurnal  birds  is  stronger  in  the  lowlands  than  in   the  highlands.  First,  I  predict  a  positive  relation  between  elevation  and  both  colorfulness   and  conspicuousness:  relaxed  natural  selection  associated  with  predation  would  allow  for   greater  elaboration  in  visual  signals.  I  also  predict  different  patterns  of  variation  in  females   and  males  due  to  the  different  selective  pressures  that  members  of  each  sex  likely  

experience  (Burns,  1998,  Martin  &  Badyaev,  1996).  In  most  Thraupidae,  females  -­‐but  not   males-­‐  play  a  predominant  role  in  parental  care  during  nesting  (Isler  &  Isler,  1978);  thus,   natural  selection  against  conspicuous  patterns  is  likely  stronger  on  females  than  in  males.   Additionally,  male  coloration  is  also  under  the  action  sexual  selection,  which  likely  favors   colorful  and  conspicuous  patterns.  For  these  reasons,  I  expect  that  the  relationship  

between  elevation  and  colorfulness  and  conspicuousness  to  be  stronger  in  females  than  in   males.  

 

Methods  

(5)

Species  and  Study  sites  

 

I  studied  coloration  in  48  tanager  species  present  in  three  sites  at  different  elevations  in   Colombia  (Table  1)  to  investigate  the  relationship  between  elevation  and  coloration.The   high-­‐elevation  study  site  (2600-­‐2900  m)  was  Reserva  Forestal  La  Bolsa,  an  Andean  cloud   forest  located  in  Junin  (Cundinamarca)  in  the  Colombian  Cordillera  Oriental.  The  mid-­‐ elevation  study  site  (1200  m)  was  an  Andean  montane  forest  named  La  Almenara  in  Santa   María  (Boyacá),  located  in  the  eastern  slope  of  the  Cordillera  Oriental.  Remedios  

(Antioquia)  was  the  low  elevation  site  at  500  m.  This  site  is  located  in  the  Magdalena  River   Valley,  and  consists  on  fragmented  humid  forest  with  patches  of  secondary  growth  in  a   pasture  matrix.  Tanager  species  composition  at  each  locality  was  described  based  on   previously  existing  lists  and  field  observations.  I  gathered  information  on  the  elevational   distribution  and  habitat  use  of  each  species  from  the  literature  (Hilty  &  Brown  1986,  Stotz  

et  al,  1996),  and  augmented  it  with  personal  observations  at  the  study  sites  (Table  1).  For  

the  purposes  of  quantifying  plumage  contrast  with  respect  to  the  environmental   background  (Gómez  &  Thery  2008,  see  below),  I  classified  species  in  three  categories  of   habitat  use  and  foraging  strata:  open  areas  (O),  canopy  (C),  and  understory  (U),  as  in  a   previous  study  of  coloration  in  Thraupidae  (Shultz  &  Burns,  2013).    

 

Reflectance  Measurements  

Museum  specimens  

I  quantified  tanager  plumage  coloration  using  reflectance  spectrophotometry.  For  each   species,  I  measured  coloration  on  four  female  and  four  males  specimens  with  no  apparent   damage  at  the  Instituto  de  Ciencias  Naturales  (ICN)  and  Museo  de  Historia  Natural  de  la   Universidad  de  los  Andes  (ANDES),  Colombia.  I  only  measured  specimens  collected  after   1935  (Supplementary  Table  2)  to  minimize  effects  of  color  degradation  (McNet  &  

Marchetti,  2005;  Armenta  et  al,  2008;  Doucet  &  Hill,  2009).  Almost  all  specimens  were   collected  in  Colombia  and  correspond  to  the  subspecies  found  at  my  study  sites  

(6)

montana,  Conirostrum  albifrons  and  Hemispingus  melanotis  were  collected  in  Peru  and   Bolivia,  and  were  measured  at  the  Louisiana  State  University  Museum  of  Natural  Science   (LSUMZ).    

 

On  each  specimen  I  measured  five  body  parts:  crown,  rump,  back,  throat  and  belly.  I  also   measured  color  patches  additional  to  those  mentioned  above  having  a  different  

coloration  to  the  human  eye  (as  in  Stoddard  &  Prum,  2008),  but  these  measurements   were  not  included  in  all  of  the  analyses.  Each  color  patch  was  measured  twice  and   measures  were  averaged.  Reflectance  measurements  were  taken  using  an  Ocean  Optics   USB4000  Spectrometer  and  a  DH-­‐2000  deuterium  halogen  light  source  coupled  with  an   optic  fiber  QP400-­‐2-­‐UV-­‐VIS  with  a  400  um  diameter.  Light  was  reflected  on  the  surfaces   with  a  standardized  angle.  The  spectrometer  was  calibrated  using  a  white  standard  before   measuring  each  specimen.  

 

Background  Color  

Characterizing  the  background  habitat  where  birds  live  is  necessary  to  determine  the   conspicuousness  of  color  patterns  (Gomez  &  Théry,  2007).  To  characterize  the  background   colors  at  each  locality,  I  collected  samples  of  green  leaves  (from  the  understory  and  

canopy),  tree  trunks,  and  leaf  litter  along  100-­‐m  linear  transects  (Gomez  &  Thery  2007).  I   also  collected  leaves  along  a  100-­‐m  transect  in  a  shrubby  open  area  in  the  low-­‐elevation   site  because  this  was  the  only  locality  with  species  occupying  this  habitat  type  (e.g.,  

Sporophila  minuta,  Volatinia  jacarina).    At  each  site,  I  collected  40  samples  of  leaves  from  

the  canopy,  40  samples  of  leaves  from  the  understory,  and  50  samples  of  litter  and  tree   bark.  I  measured  the  reflectance  spectra  of  these  materials  using  the  same  equipment  and   protocol  used  to  measure  museum  skins.  Each  element  was  measured  twice  and  then   these  measurements  were  averaged.  I  averaged  all  the  canopy  leaves  to  obtain  a  mean   canopy  background  reflectance  spectrum  (as  in  Gomez  &  Thery,  2007).  To  obtain  the   mean  background  spectrum  for  the  understory  I  averaged  all  the  leaves  and  the  litter  

(7)

separately  for  each  locality,  and  then  I  contrasted  bird  color  patches  with  both  leaves  and   litter  (see  below).    

 

Plumage  patterns:  color  volume,  color  span  and  hue  disparity  

I  calculated  variables  describing  overall  plumage  coloration  for  each  species  using  the   Tetrahedral  Color  Space  Model  (Endler  &  Mielke,  2005;  Stoddard  &  Prum,  2008).  This   model  incorporates  information  on  sensitivity  spectra  of  cones  and  irradiance  spectra  (i.e   luminance  conditions)  to  transform  the  reflectance  spectra  of  plumage  patches  into  points   located  in  a  tetrahedral  color  space  where  each  corner  represents  the  maximum  

stimulation  for  each  of  the  four  cone  types  existing  in  the  retina  of  birds  (Endler  &  Mielke   2005).  I  made  all  the  calculations  using  generalized  models  of  cone  sensitivity  spectra   corresponding  to  the  UV-­‐sensitive  (UVS)  and  V-­‐sensitive  (VS)  types  to  account  for  the  two   main  types  of  color  vision  in  diurnal  birds  (Ödeen  &  Håstad,  2013).  The  UVS  vision  is   characteristic  of  most  passerine  birds  and  Psittaciformes  (Hastad  et  al,  2005)  while  the  VS   vision  type  is  characteristic  of  other  birds  such  as  raptors  (i.e.,  important  avian  predators)   and  the  passerine  clade  Corvida  (Hastad  et  al,  2005).    

 

Color  volume  is  the  space  encompassed  by  all  points  corresponding  to  the  reflectance   spectra  of  the  five  color  patches  measured.  I  obtained  the  color  volume  for  each  sex  and   species  as  implemented  in  the  package  pavo  (Maia  et  al,  2013)  for  R  (R  Core  Team,  2013).   I  also  obtained  values  of  mean  color  span,  defined  as  the  mean  distance  between  pairs  of   points  within  the  TCS,  which  provides  a  general  idea  of  overall  color  dissimilarity  within  a   plumage  pattern  (Stoddard  &  Prum,  2008).  Additionally,  I  calculated  hue  disparity,  which   is  the  magnitude  of  the  angle  between  two  color  vectors  within  the  TCS  (Stoddard  &   Prum,  2008).  This  is  a  measure  of  differentiation  within  a  color  pattern,  which  is   independent  of  saturation.  Color  volume,  mean  color  span  and  hue  disparity  can  all  be   interpreted  as  estimates  of  color  heterogeneity  (Galván  et  al.,  2013).    

 

(8)

 

In  addition  to  describing  color  diversity,  I  sought  to  estimate  the  conspicuousness  of   plumage  patterns  by  measuring  the  contrast  of  color  patches  against  species-­‐  and  site-­‐ specific  background  color  based  on  information  from  habitat  and  locality.  I  used  the   Receptor  Noise  model  (Vorobyeb,  1998)  to  quantify  chromatic  (dS)  contrast  between   plumage  patches  (crown,  back,  etc.)  and  the  background,  and  then  I  averaged  the  dS   values  to  obtain  a  single  value  describing  the  chromatic  contrast  of  a  given  specimen  with   respect  to  the  habitat  occupied.  Chromatic  contrast  is  given  in  terms  of  Just-­‐Noticeable-­‐ Differences  (JNDs).  A  value  of  one  JND  means  that,  even  taking  into  account  the  receptor   noise,  two  colors  are  distinguishable  by  the  receptor,  so  it  is  positively  correlated  with  the   degree  of  differentiation  between  such  colors.  This  is  an  intuitive  measure  of  contrast  that   has  been  used  in  other  studies  as  an  approximation  to  conspicuousness  (Stuart-­‐Fox  et  al,   2004;  Stobbe  &  Shaefer,  2008).  In  this  analysis  I  excluded  species  found  in  more  than  one   locality.  

 

Phylogenetic  Comparative  methods      

To  examine  whether  color  heterogeneity  and  conspicuousness  (mean  contrast  with  the   background)  vary  with  elevation  I  employed  two  approaches.  First,  I  correlated  the   colorimetric  variables  with  the  midpoint  of  the  elevational  distribution  of  each  species   obtained  from  the  literature  (Hilty  &  Brown,  1986).  Second,  I  tested  for  the  relationship   between  elevational  distribution  and  colorimetric  variables,  treating  my  three  study  sites   categorically  (low,  intermediate,  high  elevation).  

 

To  account  for  the  non-­‐independence  of  species  I  used  phylogenetic  independent   contrasts  (Felsestein,  1985;  Pagel,  1992)  to  obtain  corrected  p-­‐  and  R-­‐values  for  linear   regressions  using  the  package  Ape  for  R  (Paradis  et  al.,  2004).  I  also  used  phylogenetic   generalized  least-­‐squares  (PGLS)  to  examine  relationships  between  elevational  

(9)

in  variables  related  to  color  pattern  and  contrast  with  the  background  among  localities,  I   used  PGLS  with  the  locality  as  a  factor.  This  approach  is  comparable  to  a  generalized   phylogenetic  ANOVA  for  data  not  meeting  assumptions  for  parametric  tests,  which   assumes  residuals  evolve  under  Brownian  motion  (L.  Revell,  pers.  com).  In  this  analysis,  I   excluded  species  found  in  more  than  one  locality  to  avoid  lack  of  independence  between   localities  (e.g.  Thraupis  episcopus,  Thraupis  palmarum,  Sicalis  flaveola).  As  a  basis  for   phylogenetic  analyses  I  used  a  comprehensive  molecular  phylogeny  of  the  family  based  on   sequences  of  multiple  loci  (Burns  et  al.,  2014).  

   

Results

 

 

Plumage  patterns:  color  volume,  color  span  and  hue  disparity    

Color  volume,  mean  color  span  and  hue  disparity  were  strongly  correlated  in  both  males   and  females  (Fig.  1).  Thus,  for  further  analyses  I  only  considered  hue  disparity,  which  is  an   intuitive  measure  of  chromatic  diversity.    

 

Despite  the  high  variation  in  plumage  patterns  (Fig.  2)  existing  even  within  localities,  I   found  that  the  color  heterogeneity  of  female  plumage  increases  with  elevation.  As  

predicted,  the  mean  hue  disparity  of  females  was  positively  related  to  the  midpoint  of  the   elevation  range  of  species  (Fig.  3)  after  phylogenetic  correction  using  independent  

contrasts  (p=0.00636  and  R=0.1352  for  UVS;  p=0.00239  and  R=0.169  for  VS)  and  PGLS   (p=0.0285  for  UVS  and  p=0.013  for  VS).  The  highest  values  of  mean  hue  disparity  were   observed  in  species  occurring  at  high-­‐elevation  sites:  Iridosornis  rufivertex  and  

Anisognathus  igniventris  (Fig.  2).  

   

However,  in  the  categorical  analysis  comparing  my  three  localities,  there  were  no   significant  differences  in  mean  hue  disparity  in  female  plumage  (Fig.  4;  p>0.05  for  both   color-­‐vision  types).  It  is  notable,  however,  that  the  variance  in  mean  hue  disparity  was  

(10)

higher  in  the  mid  and  high-­‐elevation  localities  relative  to  the  lowland  site  (Fig.  4).  At   higher  elevations  species  may  exhibit  either  high  or  low  values  of  hue  disparity,  but  at  low   elevations  there  is  less  variation  among  species,  with  most  tending  to  show  low  hue   disparity  (Fig.  4).  For  males,  I  did  not  find  a  significant  relationship  between  mean  hue   disparity  and  the  midpoint  of  the  elevation  range  of  species  using  independent  contrasts   (Fig.  3;  p=0.4773  for  UVS,  p=0.384  for  VS).  There  were  no  significant  differences  in  mean   hue  disparity  among  localities  for  males  (Fig.  4;  p>0.05  for  both  color-­‐vision  types)    

Conspicuousness    

 

As  predicted  by  the  hypothesis  that  differential  predation  pressure  along  elevational   gradients  has  shaped  interspecific  patterns  of  variation  in  coloration,  I  found  that  mean   chromatic  contrast  (dS)  between  body  patches  and  background  (i.e.  conspicuousness)   shows  a  positive  relationship  with  elevation  in  females  (Fig.  5).  This  pattern  was  consistent   under  both  visual  types  when  phylogeny  was  controlled  for  using  independent  contrasts   (p  <  0.0001,  and  R  =  0.5316  for  UVS;  p  <  0.0001and  R  =  0.3664  for  VS).  In  males,  I  found  a   significant  relationship  only  using  values  of  mean  chromatic  contrast  calculated  with  the   UVS  vision  type  model  (Fig.  5,  p=0.03),  but  the  relationship  was  weak  (R=0.09).  For  both   males  and  females,  results  using  independent  contrasts  were  consistent  with  those   obtained  using  PGLS  (for  females  both  p<0.001;  for  males  p=0.0282  for  UVS  and  p=0.4043   for  VS).  

 

Differences  in  mean  chromatic  contrast  with  the  background  between  localities  at   different  elevations  in  mean  chromatic  contrast  were  significant  for  females  under  both   UVS  (p<0.001)  and  VS  (p=0.0015)  types  of  color  vision  (Fig.  6).  In  males,  significant  

differences  exist  only  for  mean  chromatic  contrast  calculated  under  the  UVS  visual  model   (p=0.0109).  It  is  notable  that  only  in  the  low-­‐elevation  locality  was  mean  chromatic   contrast  markedly  different  between  sexes,  with  males  having  higher  values  of  chromatic   contrast  with  the  background  (Fig.  6).  Differences  in  mean  chromatic  contrast  between  

(11)

females  and  males  in  this  locality  were  significant  for  both  generalized  visual-­‐types   according  to  Mann-­‐Whitney  U  Tests  (p=0.0014  for  UVS,  p=  0.0016  for  V).  

 

Discussion  

 

I  evaluated  whether  interspecific  variation  in  coloration  in  48  species  of  tanagers  is   explained  by  the  elevational  distributional  of  species,  possibly  as  a  result  of  varying  levels   of  predation  pressure  along  an  elevational  gradient.  My  results  generally  support  this   hypothesis  because  I  found  that  mean  hue  disparity  (i.e.,  color  heterogeneity  or  

colorfulness)  and  mean  chromatic  contrast  with  the  background  (i.e.,  conspicuousness)   are  positively  related  to  the  midpoint  of  the  elevational  range  of  species,  at  least  for   females.  At  higher  elevations,  where  predation  pressure  is  generally  lower,  species  of   tanagers  tend  to  exhibit  more  colorful  and  conspicuous  plumages.  Mean  hue  disparity  did   not  differ  significantly  among  localities  at  three  different  elevations,  but  there  was  a  trend   indicating  greater  disparity  at  the  high-­‐elevation  site.  In  any  case,  considering  the  

relatively  low  values  of  corrected  R-­‐values  in  linear  regressions,  the  relationship  between   color  heterogeneity  and  elevation  in  females  does  not  appear  to  be  strong.    

 

Although  my  results  fit  predictions  of  the  hypothesis  that  plumage  coloration  has  evolved   in  response  to  varying  predation  pressures  with  elevation,  the  observed  pattern  may  also   reflect  the  influence  of  the  light  environment  (Marchetti,  1993;  McNaught  &  Owens,   2002;  Gomez  &  Thery,  2004).  At  the  low-­‐elevation  site,  a  considerable  proportion  of   species  (6  of  19)  inhabit  open  areas,  where  uniform  color  patterns  tend  to  be  more  

common  (Shultz  &  Burns,  2013).  In  contrast,  at  the  high  elevation  site,  none  of  the  species   studied  inhabits  open  areas.  Thus,  more  work  is  necessary  to  understand  the  role  of   predation  vs.  light  environments  in  driving  the  evolution  of  greater  hue  disparity  at  higher   elevations.  

(12)

Mean  contrast  with  the  background  (i.e.  conspicuousness)  showed  a  strong  relationship   with  elevation  in  females,  and  a  weaker  (or  non  existent)  relationship  in  males.  The  results   for  females  are  consistent  with  my  predictions  and  provide  evidence  for  the  idea  that   interspecific  variation  in  conspicuousness  may  be  shaped  by  differential  predation  

pressures  along  elevational  gradients.  Background  matching  (Cuthill  et  al,  2005;  Gomez  &   Thery,  2007),  which  is  likely  negatively  correlated  to  mean  chromatic  contrast,  appears  to   be  higher  in  females  of  species  of  the  lowlands,  were  nest  predation  rates  are  higher   (Boyle,  2008;  Jankowski  et  al,  2013;  Londoño,  2011)  and  so  is  the  diversity  of  diurnal   raptors  (Thiollay,  1996).  In  contrast,  at  higher  elevations,  were  natural  selection  via   predation  pressure  is  likely  relaxed,  conspicuous  color  patterns  are  more  common  in   females.    

 

The  positive  relationship  between  overall  chromatic  contrast  and  elevation  requires   deeper  exploration.  Future  research  should  focus  on  quantifying  plumage  

conspicuousness  more  precisely  by  incorporating  data  on  the  irradiance  spectra  of   different  light  environments  at  study  sites  (see  Uy  &  Endler,  2004;  Gomez  &  Thery,  2007)   and  on  the  spectral  sensitivities  of  the  usual  predators  of  small  birds,  such  as  raptors   (Trail,  1987)  and  reptiles  (Londoño,  2011).  Also,  more  research  on  elevational  variation  in   predation  pressure  in  adults  is  required  (Badyaev,  1997)  to  fully  understand  the  influence   of  predation  pressure  on  variation  in  coloration  along  elevation  gradients.  

 

As  expected  given  the  relative  sex  roles  of  tanagers,  my  data  suggest  important  

differences  in  patterns  of  variation  between  sexes.  As  in  many  other  passerines,  female   tanagers  provide  greater  parental  care  than  males  at  the  nest  (Isler  &  Isler,  1987).  Thus,  it   is  likely  that  predation  pressure,  at  least  on  nests,  may  have  a  stronger  effect  on  the   evolution  of  coloration  in  females  (i.e.,  favoring  cryptic  plumage  where  predation  pressure   is  high;  see  also  Martin  &  Badyaev  1996).  This  is  especially  clear  given  the  significant   differences  between  mean  chromatic  contrast  with  the  background  between  females  and   males  occurring  at  the  low-­‐elevation  site.  In  spite  of  the  variation  in  coloration  patterns  in  

(13)

this  locality,  males  consistently  exhibit  higher  values  of  mean  chromatic  contrast  with  the   background  than  females.    

 

Another  plausible,  but  not  exclusive,  explanation  for  the  weaker  or  inexistent  relationship   between  mean  chromatic  contrast  with  the  background  and  elevational  distribution  in   males  is  related  to  sexual  selection.  It  is  possible  that  even  in  sites  with  high  predation   pressure,  such  as  the  lowlands,  sexual  selection  still  favors  conspicuous  patterns  in  males   (Lande,  1980;  Hill,  1990).  Thus,  even  if  natural  selection  favoring  cryptic  plumage  is   stronger  in  the  lowlands,  sexual  selection  may  be  overriding  this  effect.  

 

Differentiation  in  color  patterns  –hue  disparity  and  mean  chromatic  contrast–  between   sexes  appears  to  vary  with  elevation  (Fig.  4,  Fig.  6,  Supplementary  Figure  3).  At  higher   elevations  females  and  males  tends  to  be  more  similar  in  both  variables.  This  is  consistent   with  a  relationship  between  sexual  dichromatism  and  elevation  reported  for  other  groups   of  birds,  such  as  Cardueline  finches  (Badyaev,  1997),  which  was  attributed  to  stronger   sexual  selection  at  lower  elevations.  The  fact  that  sexual  dichromatism  decreases  with   elevation  and  that  mainly  female  plumage  traits  appear  to  vary  with  elevation  supports   previous  ideas  regarding  the  role  of  changes  in  female  plumage  in  the  evolution  of   dichromatism.  Burns  (1998)  proposed  that  the  frequent  evolutionary  changes  in  traits  of   female  plumage  in  Thraupidae,  which  has  also  been  reported  for  other  bird  groups  (Price  

et  al,  2014),  might  have  been  the  result  of  natural  selection  via  predation  pressure.  

Therefore,  evolutionary  changes  in  sexual  dichromatism  within  Thraupidae  may  have  been   driven  by  changes  in  female  plumage  coloration  related  to  natural  selection,  rather  than   by  changes  in  male  plumage  due  to  sexual  selection  (Wallace,  1889;  Skutch,  1957).   Patterns  consistent  with  this  idea  have  been  found  for  other  organisms  such  as  Papilio   butterflies  (Kunte,  2008),  dragon  lizards  (Ord  &  Stuart-­‐Fox,  2006)  and  fairy-­‐wrens  (Johnson   et  al,  2013).  

(14)

In  conclusion,  the  evolution  of  coloration  patterns  in  Thraupidae,  as  suggested  by  my   findings  for  a  set  of  species  occurring  at  three  sites  in  Colombia,  likely  reflects  that  visual   communication  signals  are  shaped  by  the  interaction  between  natural  and  sexual  

selection.  The  interspecific  patterns  of  variation  in  mean  hue  disparity  and  especially  so  in   mean  chromatic  contrast  with  the  background  suggest  that  contrasting  selective  pressures   along  elevational  gradients  have  likely  shaped  elements  of  plumage  coloration.  On  one   hand,  it  is  likely  that  different  levels  of  predation  pressure  along  elevational  gradients   have  shaped  the  evolution  of  coloration,  especially  in  females.  On  the  other  hand,  sexual   selection  may  have  acted  opposite  to  natural  selection,  promoting  the  evolution  of   colorful  and  conspicuous  patterns  in  males  even  at  sites  with  high  predation  pressure.     Future  studies  should  explore  whether  differences  in  coloration  across  all  of  the  

Thraupidae  are  related  to  spatial  variation  in  predation  pressure  (e.g.,  variation  in  relation   to  latitude;  see  Badyaev  &  Hill,  2003;  Valcu  et  al,  2014).  This  would  allow  for  a  more   comprehensive  assessment  of  why  are  colorful  tropical  birds  are  more  colorful  in  some   areas  (e.g.,  higher  elevations),  disentangling  the  role  of  predation  and  other  factors  such   as  the  light  environment.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(15)

Acknowledgements  

 

I  am  grateful  to  my  advisors,  Oscar  Laverde  and  Daniel  Cadena  for  their  invaluable  support   and  guidance  during  the  development  of  this  project.  I  am  also  grateful  to  Oscar  Ramos   for  his  advice  on  the  use  of  the  spectrophotometer  and  data  analysis,  and  to  Iván  Beltrán   for  his  help  with  equipment-­‐related  logistics.  I  thank  the  Instituto  de  Ciencias  Naturales   (ICN)  and  Museo  ANDES  for  allowing  me  to  study  their  specimens.  I  am  especially  grateful   to  Angela  Delgado,  Edna  Beltrán,  Andrea  Borbón  and  Ángela  Matiz  for  their  assistance  in   the  field.  I  thank  Natalia  Gutiérrez  and  Elkin  Tenorio  for  their  helping  in  the  construction   of  graphs.  Kevin  Burns  provided  the  phylogeny  of  Thraupidae  and  Rafael  Maia  the  script  to   calculate  hue  disparity.  I  am  deeply  thankful  to  all  the  members  of  the  Laboratorio  de   Biología  Evolutiva  de  Vertebrados  (EVOLVERT)  for  their  enormous  support  and  valuable   comments  during  the  development  of  this  project,  especially  Simón,  David,  Valentina  and   Paulo.  Finally,  I  want  to  thank  my  parents,  brothers  and  friends  for  their  companionship   and  support.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16)

References  

 

Armenta,   J.K.,   Dunn,   P.O.,   &   Whittingham,   L.A.   (2008).   Effects   of   specimen   age   on   plumage  color.  The  Auk,  125(4):  803-­‐808.  

 

Badyaev,  A.  V.  (1997).  Avian  life  history  variation  along  altitudinal  gradients:  an  example   with  cardueline  finches.  Oecologia,  111(3):  365-­‐374.  

 

Badyaev,   A.   V.   (1997).   Altitudinal   variation   in   sexual   dimorphism:   a   new   pattern   and   alternative  hypotheses.  Behavioral  Ecology,  8(6):  675-­‐690.  

 

Badyaev,  A.  V.,  &  Hill,  G.  E.  (2003).  Avian  sexual  dichromatism  in  relation  to  phylogeny  and   ecology.  Annual  Review  of  Ecology:  Evolution,  and  Systematics,  34:27-­‐49.  

 

Boyle,  W.  A.  (2008).  Can  variation  in  risk  of  nest  predation  explain  altitudinal  migration  in   tropical  birds  ?.  Oecologia  ,  155(2):  397-­‐403.    

 

Burns,  K.  J.  (1998).  A  phylogenetic  perspective  on  the  evolution  of  sexual  dichromatism  in   tanagers   (Thraupidae):   the   role   of   female   versus   male   plumage.  Evolution,   52(4),   1219-­‐ 1224.  

 

Burns,   K.   J.,   &   Shultz,   A.   J.   (2012).   Widespread   cryptic   dichromatism   and   ultraviolet   reflectance  in  the  largest  radiation  of  Neotropical  songbirds:  implications  of  accounting  for   avian  vision  in  the  study  of  plumage  evolution.  The  Auk,  129(2):211-­‐221.  

 

Burns,   K.   J.,   Shultz,   A.   J.,   Title,   P.O.,   Mason,   N.A.,   Barker,   F.K,   Klicka,   J.,   Lanyon,   S.M.   &   Lovette,   I.J.   (2014).   Phylogenetics   and   diversification   of   tanagers   (Passeriformes:   Thraupidae),  the  largest  radiation  of  Neotropical  songbirds.  Molecular  phylogenetics  and  

evolution.  75:41-­‐77.  

 

Cuthill,   I.   C.,   Stevens,   M.,   Sheppard,   J.,   Maddocks,   T.,   Párraga,   C.   A.,   &   Troscianko,   T.   S.   (2005).  Disruptive  coloration  and  background  pattern  matching.  Nature,  434(7029):  72-­‐74.    

Eaton,   M.D.   (2005).   Human   vision   fails   to   distinguish   widespread   sexual   dichromatism   among  sexually  “monochromatic”  birds.  Proceedings  of  the  National  Academy  of  Sciences  

of  the  United  States  of  America,  102(31):10942-­‐10946.  

 

Endler,  J.  A.  (1984).  Natural  and  sexual  selection  on  color  patterns  in  poeciliid  fishes  (95-­‐ 111).   In  Evolutionary   ecology   of   neotropical   freshwater   fishes.   Zared,   T.M.   Springer,Netherlands.  

(17)

Endler,  J.  A.,  &  Mielke,  P.W.  (2005).  Comparing  entire  colour  patterns  as  birds  see  them.  

Biological  Journal  of  the  Linnean  Society,  86(4):  405-­‐431.  

 

Galván,  I.,  Negro,  J.  J.,  Rodríguez,  A.,  &  Carrascal,  L.  M.  (2013).  On  showy  dwarfs  and  sober   giants:   body   size   as   a   constraint   for   the   evolution   of   bird   plumage   colouration.  Acta   Ornithologica,  48(1),  65-­‐80.  

 

Godin,  J.J.,  &  McDonough,  H.E.  (2000).  Predator  preference  for  brightly  colored  ills  in  the   guppy:  a  viability  cost  for  a  sexually  selected  trait.  Behavioral  Ecology,  14  (2):194-­‐200.    

Gomez,   D.,   &   Thery,   M.   (2007).   Simultaneous   Crypsis   and   conspicuousness   in   Color   Patterns:  Comparative  Analysis  of  a  Neotropical  Rainforest  Bird  Community.  The  American   Naturalist,  169(S1):  S42-­‐S61  .  

 

Götmark,   F.,   &   Hohlfält,   A.   (1995).   Bright   male   plumage   and   predation   risk   in   passerine   birds:  are  males  easier  to  detect  than  females?.    Oikos,  74  (3):  475-­‐484.  

 

Grafen  A.  1989  The  phylogenetic  regression.  Philosophical  Transactions  of  the  Royal   Society  London  B,  326:119–157.  

 

Doucet,  S.  M.,  &  Hill,  G.  E.  (2009).  Do  museum  specimens  accurately  represent  wild  birds?   A   case   study   of   carotenoid,   melanin,   and   structural   colours   in   long-­‐tailed   manakins   Chiroxiphia  linearis.  Journal  of  Avian  Biology,  40(2):146-­‐156.  

 

Felsenstein,  J.  (1985).  Phylogenies  and  the  comparative  method.  The  American  Naturalist,   125(1):1-­‐15.  

 

Håstad,  O.,  Victorsson,  J.,  &  Ödeen,  A.  (2005).  Differences  in  color  vision  make  passerines   less  conspicuous  in  the  eyes  of  their  predators.  Proceedings  of  the  National  Academy  of  

Sciences  of  the  United  States  of  America,  102(18):6391-­‐6394.  

 

Hill,   G.   E.   (1990).   Female   house   finches   prefer   colorful   males:   sexual   selection   for   a   condition-­‐dependent  trait.  Animal  Behaviour,  40(3):563-­‐572.  

 

Hilty,   S.   L.,   &   Brown,   B.   (1986).  A   guide   to   the   birds   of   Colombia.   Princeton   University   Press.  

 

Huhta,   E.,   Rytkönen,   S.,   &   Solonen,   T.   (2003).   Plumage   brightness   of   prey   increases   predation  risk:  an  among-­‐species  comparison.    Ecology,  84(7):1793-­‐1799.  

 

Isler,   M.   L.,   &   Isler,   P.   R.   (1987).   The   tanagers:   natural   history,   distribution,   and   identification.  

(18)

Jankowski,  J.E.,  Londoño,  G.A.,  Robinson,  S.  K.,  &  Chappell,  M.A.  (2013).  Exploring  the  role   of  physiology  and  biotic  interactions  in  determining  elevational  ranges  of  tropical  animals.  

Ecography,  36(1):001-­‐002.    

 

Johnson,  A.  E.,  Price  J.J.  &  Pruett-­‐Jones,  S..  (2013).  Different  modes  of  evolution  in  males   and  females  generate  dichromatism  in  fairy-­‐wrens  (Maluridae).  Ecology  and  Evolution,  3:   3030-­‐3046  

 

Kunte,   K.   (2008).   Mimetic   butterflies   support   Wallace´s   model   of   sexual   dimorphism.   Proceedings  of  the  Royal  Society  B.  275:1617-­‐1624  

 

Lande,   R.   (1980).   Sexual   dimorphism,   sexual   selection,   and   adaptation   in   polygenic   characters.  Evolution,  34(2):  292-­‐305.  

 

Londoño,   G.   (2011).   Changes   in   nest   predation,   predator   identity   and   bird   community   composition  along  an  elevation  gradient  in  the  Andes.  PhD  Thesis,  University  of  Florida-­‐   Gainsville,  FL,  USA.  

 

Marchetti,  K.  (1993).  Dark  habitats  and  bright  birds  illustrate  the  role  of  the  environment   in  species  divergence.  Nature,  362(6416):  149-­‐152.  

 

Maia,   R.,   Eliason,   C.M.,   Bitton,   P.P.,   Doucet,   S.M.,   &   Shawkey,   M.D.   (2013).   pavo:   an   R   package   for   the   analysis,   visualization   and   organization   of   spectral   data.  Methods   in  

Ecology  and  Evolution,  4(10):906-­‐913.  

 

Martin,   T.E.,   &   Badyaev,   A.V.   (1996).   Sexual   dichromatism   in   birds:   importance   of   nest   predation  and  nest  location  for  females  versus  males.  Evolution,  50(6):  2454-­‐2460.  

 

Martins,   E.P.   &   Hansen   T.F.   (1997).   Phylogenies   and   thecomparative   method:   a   general   approach  to  incorporating  phylogenetic  information  into  the  analysis  of  interspecific  data.    

The  American  Naturalist,  149:646–667.  

 

McNaught,   M.K.,   &   Owens,   I.P.   (2002).   Interspecific   variation   in   plumage   color   among   birds:   species   recognition   or   light   environment?.  Journal   of   Evolutionary   Biology,   15(4):   505-­‐514.  

 

McNett,  G.D.,  &  Marchetti,  K.  (2005).  Ultraviolet  degradation  in  carotenoid  patches:  live   versus  museum  specimens  of  wood  warblers  (Parulidae).  The  Auk,  122(3):793-­‐802.  

 

Ödeen,  A.,  &  Håstad,  O.  (2013).  The  phylogenetic  distribution  of  ultraviolet  sensitivity  in   birds.  BMC  evolutionary  biology,  13(1):  1-­‐10.  

(19)

Olsen,   B.   J.,   Greenberg,   R.,   Liu,   I.A,   Felch,   J.M.,   &   Walters,   J.R.   (2009).   Interactions   between  natural  and  sexual  selection  on  the  evolution  of  a  plumage  badge.  Evolutionary   Ecology  ,  24  (4):731-­‐748  .    

 

Ord,  T.J.  &  Stuart-­‐Fox,  D.  (2006).  Ornament  evolution  in  dragon  lizards:  multiple  gains  and   widespread   losses   reveal   a   complex   history   of   evolutionary   change.   Journal   of  

Evolutionary  Biology,  19:797-­‐808.  

 

Pagel,  M.  D.  (1992).  A  method  for  the  analysis  of  comparative  data.  Journal  of  Theoretical  

Biology,  156(4):431-­‐442.  

 

Paradis,  E.,  Claude,  J.,  &  Strimmer,  K.  (2004).  APE:  analyses  of  phylogenetics  and  evolution   in  R  language.  Bioinformatics,  20(2):289-­‐290.  

 

Price,   J.   J.,   &   Eaton,   M.D.   (2014).   Reconstructing   the   evolution   of   sexual   dichromatism:   current   color   diversity   does   not   reflect   past   rates   of   male   and   female   change.  Evolution  68:  2026-­‐2037.  

 

Remsen,   J.V.,   Jr,   Cadena,   C.D.,   Jaramillo,   A.,   Nores,   M.,   Pacheco,   J.F.,   Robbins,   M.B.,   Schulenberg,  T.S.,  Stiles,  F.G.,  Stotz,  D.F.  &  Zimmer,  K.J.  (2014)  A  classification  of  the  bird   species   of   South   America.   American   Ornithologists’   Union.   Available   at:   http://www.museum.lsu.edu/~Remsen/SACC  Baseline.html  (accessed  11  May  2014)    

Rising,   J.   D.,   Jackson,   D.   A.,   &   Fokidis,   H.   B.   (2009).   Geographic   variation   in   plumage   pattern  and  coloration  of  Savannah  Sparrows.  The  Wilson  Journal  of  Ornithology,  121(2):   253-­‐264.  

 

Ruiz-­‐Rodríguez,   M.,   Avilés,   J.   M.,   Cuervo,   J.   J.,   Parejo,   D.,   Ruano,   F.,   Zamora-­‐Muñoz,   C.,   Sergio,   F.,   López-­‐Jiménez,   L.,   Tanferna,   A.   &   Martín-­‐Vivaldi,   M.   (2013).   Does   avian   conspicuous  colouration  increase  or  reduce  predation  risk?.  Oecologia,  173(1):  83-­‐93.    

Ryan,  M.  J.,  Tuttle,  M.  D.,  &  Rand,  A.  S.  (1982).  Bat  predation  and  sexual  advertisement  in   a  neotropical  anuran.  The  American  Naturalist,  119:136-­‐139.  

 

Shultz,  A.  J.,  &  Burns,  K.  J.  (2013).  Plumage  evolution  in  relation  to  light  environment  in  a   novel   clade   of   Neotropical   tanagers.  Molecular   phylogenetics   and   Evolution,   66(1):112-­‐ 125.  

 

Skutch,  A.F.  (1957).  Migratory  and  resident  warblers  in  Central  America  (275-­‐285).  In:  The  

warblers  of  America.  Griscom,  L.  &  Sprunt,  A.  Devin-­‐Adair,  New  York.  

 

Slagsvold,   T.,   Dale,   S.,   &   Kruszewicz,   A.   (1995).   Predation   favours   cryptic   coloration   in   breeding  male  pied  flycatchers.  Animal  Behaviour,  50(4):1109-­‐1121.  

(20)

Stobbe,   N.,   &   Schaefer,   H.   M.   (2008).   Enhancement   of   chromatic   contrast   increases   predation   risk   for   striped   butterflies.  Proceedings   of   the   Royal   Society   B:   Biological  

Sciences,  275(1642):1535-­‐1541.  

 

Stoddard,  M.  C.,  &  Prum,  R.O.  (2008).  Evolution  of  avian  plumage  colored  in  a  tetrahedral   Color   space:   a   phylogenetic   analysis   of   new   world   buntings.  The   American   Naturalist,   171(6):755-­‐76.    

 

Stotz,   D.F.,   Fitzpatrick,   J.W.,   Parker   II,   T.A.   &   Moskovits,   D.K.   (1996).  Neotropical   birds:   Ecology  and  Conservation.  University  of  Chicago  Press.  

 

Stuart–Fox,  D.  M.,  &  Ord,  T.  J.  (2004).  Sexual  selection,  natural  selection  and  the  evolution   of   dimorphic   coloration   and   ornamentation   in   agamid   lizards.Proceedings   of   the   Royal  

Society  of  London.  Series  B:  Biological  Sciences,271(1554),  2249-­‐2255.  

 

Stuart-­‐Fox,  D.  M.,  Moussalli,  A.,  Johnston,  G.  R.,  &  Owens,  I.  P.  (2004).  Evolution  of  color   variation   in   dragon   lizards:   quantitative   tests   of   the   role   of   crypsis   and   local   adaptation.  Evolution,  58(7):  1549-­‐1559.  

 

Thiollay,  J.M.  (1996).  Distributional  Patterns  of  Raptors  Along  Altitudinal  Gradients  in  the   Northern  Andes  and  the  Effect  of  Forest  Fragmentation.  Journal  of  Tropical  Ecology,  12(4):   535-­‐560  

 

Trail,   P.   W.   (1987).   Predation   and   antipredator   behavior   at   Guianan   cock-­‐of-­‐the-­‐rock   leks.  The  Auk,  496-­‐507.  

 

Uy,   J.   A.   C.,   &   Endler,   J.   A.   (2004).   Modification   of   the   visual   background   increases   the   conspicuousness   of   golden-­‐collared   manakin   displays.Behavioral   Ecology,  15(6):   1003-­‐ 1010.  

 

Valcu,  M.,  Dale,  J.,  Griesser,  M.,  Nakagawa,  S.,  &  Kempenaers,  B.  (2014).  Global  gradients   of  avian  longevity  support  the  classic  evolutionary  theory  of  ageing.  Ecography.  

 

Vorobyev,   M.,   &   Osorio,   D.   (1998).   Receptor   noise   as   a   determinant   of   colour   thresholds.  Proceedings   of   the   Royal   Society   of   London.   Series   B:   Biological  

Sciences,  265(1394):  351-­‐358.  

 

Vorobyev   ,   M.   ,   Osorio   ,   D.,   Bennett   ,   T.   ,   Marshall   ,   N.   J.   ,   &   Cuthill   ,   I.C.   (1998).   Tetrachromacy  ,  oil  droplets  and  bird  plumage  colors  .  Journal  of  Comparative  Physiology,   183(5):  621-­‐33  .  

 

Wallace,   A.R.   (1889).   Darwinism:   an   exposition   of   the   theory   of   natural   selection   with   some  of  its  applications.    

(21)

Table   1.   Information   of   the   48   species   of   tanagers   included   in   analyses   of   variation   in   coloration  with  elevation.  Locality,  maximum,  minimum  and  midpoint  of  the  elevational   range,   and   habitat   category   are   given   for   each   species.   Asterisks   indicate   cases   which   habitat  category  was  modified  from  Stotz  et  al.  (1996)  based  on  personal  observations.  

 

Especie   Locality   Max   Min   Midpoint   Category  Habitat  

Anisognathus  igniventris   La  Bolsa   2400   3400   2900   C*  

Buthraupis  montana   La  Bolsa   2200   3300   2750   C  

Chlorophanes  spiza   La  Almenara   0   2300   1150   C  

Chlorornis  riefferii   La  Bolsa   1700   3300   2500   C  

Cnemoscopus  rubrirostris   La  Bolsa   2000   3300   2650   C  

Coereba  flaveola    Remedios  &  La  Almenara   0   2000   1000    O  

Conirostrum  albifrons   La  Bolsa   1800   3000   2400   C  

Conirostrum  rufum   La  Bolsa   2650   3300   2975      C*  

Conirostrum  sitticolor   La  Bolsa   2600   3700   3150   C  

Cyanerpes  caeruleus   Remedios  &  La  Almenara   0   1400   700   C  

Cyanerpes  cyaneus   Remedios   0   1100   550   C  

Dacnis  cayana    Remedios   0   1000   500   C  

Diglossa  albilatera   La  Bolsa   1600   3100   2350      U*  

Diglossa  caerulescens   La  Almenara  &  La  Bolsa   1700   3100   2400   C  

Diglossa  cyanea   La  Bolsa   1800   3600   2700   C  

Diglossa  humeralis   La  Bolsa   2200   3400   2800      C*  

Diglossa  lafresnayii   La  Bolsa   2000   3700   2850      C*  

Dubusia  taeniata   La  Bolsa   2400   3600   3000      C*  

Eucometis  penicillata   Remedios   0   1700   850      U*  

Hemispingus  atropileus   La  Bolsa   1800   3600   2700      U*  

Hemispingus  melanotis   La  Bolsa   1700   2900   2300   U  

Hemispingus  superciliaris   La  Bolsa   2100   3300   2700   C  

Hemispingus  verticalis   La  Bolsa   3000   3600   3300   C  

Iridosornis  rufivertex   La  Bolsa   2300   3800   3050      C*  

Pipraeidea  melanonota   La  Bolsa   0   1600   800        C*  

Ramphocelus  dimidiatus    Remedios   0   1000   500    U*  

Saltator  maximus   Remedios  &  La  Almenara   0   1600   800   C*  

Sericossypha  albocristata   La  Bolsa   1400   3000   2200   C  

Sicalis  flaveola    Remedios   0   1500   750   O  

Sporohila  funerea   Remedios   0   1700   850   O  

(22)

Sporophila  crassirostris   Remedios   0   1000   500   O  

Sporophila  minuta   Remedios   0   1000   500   O  

Sporophila  nigricollis   Remedios   0   2300   1150   O  

Tachyphonus  delatrii   Remedios   0   1500   750      U*  

Tachyphonus  luctuosus   La  Almenara   0   2200   1100      C*  

Tangara  cyanicollis   La  Almenara   900   2400   1650   C  

Tangara  guttata   La  Almenara   1000   1800   1400   C  

Tangara  gyrola   La  Almenara   0   2100   1050   C  

Tangara  inornata   Remedios   0   1200   600   C  

Tangara  larvata   Remedios   0   1800   900   C  

Tangara  nigroviridis   La  Almenara  &  La  Bolsa   900   3000   1950   C  

Tangara  vassorii   La  Bolsa   1900   3400   2650   C  

Tersina  viridis   Remedios   50   1600   825   C  

Thraupis  cyanocephala   La  Bolsa   1400   3000   2200   C  

Thraupis  episcopus   Remedios  &  La  Almenara   0   2600   1300   C  

Thraupis  palmarum   Remedios  &  La  Almenara   0   2100   1050   C  

Volatinia  jacarina   Remedios   0   2200   1100   O  

                         

                     

(23)

Fig.   1:   Strong   correlation   between   variables   describing   color   heterogeneity.   Plots   show   raw   values,   but   Spearman's   r   are   all   significant   even   using   phylogenetic   independent   contrasts  (all  p>0.05).  Dots  are  colored  by  visual  model:  light  gray  for  VS-­‐type  and  dark   gray  for  UVS-­‐type.    

                         

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30

0.0

0.5

1.0

1.5

Females

Mean color span

Me an H ue D isp ari ty

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30

0.0

0.5

1.0

1.5

Males

Mean color span

Me an H ue D isp ari ty

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

0e +0 0 2e -0 4 4e -0 4 6e -0 4

Mean color span

C ol or Vo lu me

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30

0e +0 0 4e -0 4 8e -0 4

Mean color span

C ol or Vo lu me

(24)

Fig.   2:  Examples   of   the   wide   diversity   of   coloration   patterns   existing   among   species   of   Thraupidae  included  in  the  analyses.  Species  in  the  left  column  show  high  values  for  color   volume,   mean   color   span   and   mean   hue   disparity:  Iridosornis   rufivertex,  Anisognathus  

igniventris   and   Tangara   cyanicollis.   Species   in   the   right   show   low   values   for   these  

variables:   female  Sporophila   angolensis,  Diglossa   caerulescens   and   female  Sporophila  

funerea.  (Photos  by  David  Ocampo  and  Natalia  Gutiérrez).  

 

   

(25)

Fig.   3:  Positive  relationship  between  midpoint  of  the  elevation  range  of  tanager  species   and  their  plumage  hue  disparity  for  females  but  not  males.  For  females,  the  corrected  R   values   are   significant   (p<0.05)   for   both   the   VS   (0.169)   and   UVS   vision   types   (0.1352).   Corrected  R  values  for  males  are  not  significant  (p>0.05).  Dots  are  colored  by  visual  model:   light  gray  for  VS-­‐type  and  dark  gray  for  UV-­‐type.  

                                   

500 1000 1500 2000 2500 3000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Females

Midpoint of the elevation range

Me an H ue D isp ari ty

500 1000 1500 2000 2500 3000

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

500 1000 1500 2000 2500 3000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Males

Midpoint of the elevation range 500 1000 1500 2000 2500 3000

0.0

0.5

1.0

1.5

(26)

Fig.  4:  Boxplots  showing  there  are  no  differences  among  localities  in  mean  hue  disparity,   (using   PGLS,   all   p>   0.05)   in   individuals   of   either   sex   and   regardless   of   whether   hue   disparity  is  calculated  UV  (left)  or  V  (right)  vision-­‐type  models.  Localities  are  ordered  by   elevation  from  low  to  high.  Females  are  indicated  by  light  green  and  males  by  dark  green.   Despite   lack   of   significance,   note   there   is   a   trend   for   greater   hue   disparity   at   higher   elevations.  Also,  interspecific  variation  in  hue  disparity  is  greater  at  higher  elevations  

 

 

                             

(27)

Fig.   5:  Positive  relationship  between  midpoint  of  the  elevation  range  of  tanager  species   and  their  mean  chromatic  contrast  with  the  background  (i.e  conspicousness).  For  females,   corrected  R  values  are  significant  (p<0.05)  for  both  VS  (0.36)  and  and  UV  (0.53)  type.  For   males,  R  is  only  significant  for  the  UV  model  values  (p=0.03)  but  with  a  low  R  value  (0.09).   Dots  are  colored  by  visual  model:  light  gray  for  VS-­‐type  and  dark  gray  for  UV-­‐type.  

                                 

500 1000 1500 2000 2500 3000

5 10 15 20 25 30 Females

Midpoint of the elevation range

Me an C hro ma tic C on tra st (d S)

500 1000 1500 2000 2500 3000

5 10 15 20 25 30

500 1000 1500 2000 2500 3000

5 10 15 20 25 30 Males

Midpoint of the elevation range 500 1000 1500 2000 2500 3000

5 10 15 20 25 30

(28)

Fig  6.  Tanager  species  are  more  conspicuous  at  higher  elevations.  Chromatic  contrast  with   the  background  (i.e  conspicousness)  is  significantly  different  among  localities  for  females   (p<0.0001  for  UVS;  p=0.0015  for  VS).    In  males,  differences  among  localities  are  significant   only  under  the  UV  visual  model    (p=0.0109).  Localities  are  ordered  by  elevation  from  low   to  high.  Females  are  indicated  by  light  green  and  males  by  dark  green.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

10

15

20

25

30

35

Remedios La Almenara La Bolsa UV

Locality

Mean chromatic contrast (JNDs)

0

5

10

15

20

25

30

35

Remedios La Almenara La Bolsa V

Locality

(29)

Supplementary  Information  

Supplementary   Figure   1:   Phylogenetic   tree   showing   relationships   among   study   species.   Nomenclature   follows   Burns  et   al  (2014),   but   in   the   text   I   adopt   recent   changes   by   the   South   American   Classification   Committee   (e.g.,  Oryzoborus   is   now   considered   part   of   Sporophila;  Remsen  et  al,  2014).  

      Anisognathus igniventris Buthraupis montana Chlorornis riefferii Chlorophanes spiza Cnemoscopus rubrirostris Coereba flaveola Conirostrum albifrons Conirostrum rufum Conirostrum sitticolor Cyanerpes caeruleus Cyanerpes cyaneus Dacnis cayana Diglossa albilatera Diglossa caerulescens Diglossa cyanea Diglossa humeralis Diglossa lafresnayii Dubusia taeniata Eucometis penicillata Hemispingus atropileus Hemispingus melanotis Hemispingus superciliaris Hemispingus verticalis Iridosornis rufivertex Oryzoborus angolensis Oryzoborus crassirostris Oryzoborus funereus Pipraeidea melanonota Ramphocelus dimidiatus Saltator maximus Sericossypha albocristata Sicalis flaveola Sporophila minuta Sporophila nigricollis Tachyphonus delatrii Tachyphonus luctuosus Tangara cyanicollis Tangara guttata Tangara gyrola Tangara inornata Tangara larvata Tangara nigroviridis Tangara vassorii Tersina viridis Thraupis cyanocephala Thraupis episcopus Thraupis palmarum Volatinia jacarina 1 0.33 0.67 0.65 0.77 0.98 1 1 1 0.85 1 0.37 1 0.74 0.51 1 0.82 0.22 1 0.39 0.97 0.98 1 0.87 1 1 1 1 0.74 1 0.79 1 0.99 1 1 0.99 1 1 0.95 1 1 1 1 1 1 0.43 0.14

(30)

Supplementary   Figure   2:   High   overlap   in   color   spaces   among   species   occurring   at   our   study  sites.  Dots  are  colored  according  to  locality:  gray  (La  Bolsa),  blue  (La  Almenara)  and   red  (Remedios).    

 

 

 

 

 

                           

(31)

Supplementary  Figure  3:  Negative  relationship  between  the  degree  of  sexual  

dichromatism  and  midpoint  of  the  elevational  distribution  of  the  study  species.  Values  of   sexual  dichromatism  are  taken  from  Burns  &  Shultz  (2008).  These  values  correspond  to   the  maximum  value  of  chromatic  contrast  (dS)  between  a  body  patch  of  females  and   males.  

 

                       

500 1000 1500 2000 2500 3000

2

4

6

8

10

12

14

Midpoint of the elevation range

Se

xu

al

d

ich

ro

ma

tism

(JN

D

Referencias

Documento similar

The goal of the present study is to determine whether teachers think that some contents are more masculine and more appropriate for boys, and other contents are more feminine and

attitudes with respect to the price they pay and would be willing to pay for irrigation water, as well as the marginal product value of the water they use and the potential for

Thus, we can deduce that the higher cationic transport numbers obtained for the GPEs with higher salt concentrations are a consequence of Zn 2+ cations are solvated by NMP

Therefore, at higher wages (i.e., in the 90's) the direct e®ect of higher female wages on fertility (term A1) becomes less negative (or more positive) when we consider market

In applying the density of finite sums of atoms, we are not making use of the finite atomic decomposition norm (as in Theorem 2.6 for weighted spaces or in the corresponding result

In current essay, it became clear that the factor of battle with oppression and poverty are more colorful in the works of Masoud as compared to the works of Sanaei while Sanaei in his

Therefore, fast explorers that are also bold (i.e. proactive) are assumed to pay a predation cost associated with their behavioural trait. However, it has recently

castrate meat patty was more reduced for boar meat patties with higher skatole levels than