Phenotypic interaction networks in swallow-tailed manakins (chiroxiphia caudata)

Abstract

Resumo: Compreender exibições de corte multimodais complexas em termos das propriedades integrativas dos traços sexuais, suas funções e como mudam em contextos diferentes é um desafio necessário na ecologia comportamental, visto que comportamentos sexuais podem apresentar uma diversa gama de implicações evolutivas. Aqui, nós usamos redes de interação fenotípicas para avaliar as exibições do tangará (Chiroxiphia caudata, Passeriformes: Pipridae) em dois contextos sociais: exibições de corte e de treino. Nós hipotetizamos alta modularidade e redundância (degeneracy) entre traços da mesma modalidade para todas as redes devido à prováveis limitações fisiológicas, mas hipotetizamos correlações menores entre os traços para exibições de treino, refletindo a inexperiência dos machos jovens em treino em comparação aos machos adultos cortejando fêmeas. Construímos redes fenotípicas de duas e três modalidades utilizando traços de som, movimento e cor extraídos de gravações de áudio e vídeo e da plumagem. Os dados foram coletados de uma população em um remanescente de Mata Atlântica no sul do Brasil, em três estações reprodutivas (de outubro a março de 2015 - 2018). Nós encontramos que redes de treino possuem maior modularidade e redundância (degeneracy) em comparação às redes de corte, ao contrário do esperado. Os padrões das redes de treino sugerem que machos jovens produzem uma exibição estereotipada devido a limitações no seu desenvolvimento, enquanto a maior variabilidade entre os traços para machos adultos pode indicar a capacidade de ajustar as performances dependendo da resposta e preferência das fêmeas. Nosso estudo ressalta como diferentes contextos sociais podem alterar a relação entre traços e também fornece direções futuras em relação à quais traços devem ser explorados para desvendar a função desta exibição complexa.

Abstract: Understanding complex multimodal courtship displays in terms of the integrational properties of sexual traits, their functions, and how they change in different contexts is a required challenge in behavioral ecology, since sexual behaviors can present a diverse set of evolutionary implications. Here, we used phenotypic interaction networks to evaluate displays of the Swallow-tailed Manakin (Chiroxiphia caudata, Passeriformes: Pipridae) in two social contexts: (i) practice and (ii) courtship displays. We hypothesized high modularity and degeneracy between same-modality traits for all networks due to physiological constraints, but relatively weaker trait-correlations for practice displays, reflecting inexperience of practicing juvenile males in relation to adult males performing to females. We built three and two modality phenotype networks using sound, motor and color traits extracted from audio and video recordings and plumage. We collected data from a population in an Atlantic Forest remnant in south Brazil, in three breeding seasons (from October to March 2015-2018). We found that practice networks had higher modularity and degeneracy in comparison to courtship networks, in opposite of what we expected. The constrained patterns of practice networks suggest that juvenile males perform a strict stereotypical display due to developmental constraints, while the higher variability between traits for adult males may indicate capability of adjusting performances depending on female response and preference. Our study sheds light on how different social contexts can alter the relation between traits and also provides future directions for what traits should be explored to unravel this complex display function.