Phenotypic Diversity Arises from Secondary Signal Loss in the Elaborate Visual Displays of Toucans and Barbets
Phenotypic Diversity Arises from Secondary Signal Loss in the Elaborate Visual Displays of Toucans and Barbets
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表型多样性源于巨嘴鸟和巴贝斯精心视觉展示中的二次信号丢失
DOI：
10.1086/704088
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fuxjager, Matthew J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Miles, Meredith C.;Fuxjager, Matthew J.
复杂性和多样性是生命的基本特征，但两者之间的关系仍然模糊不清。例如，获得和失去复杂性都可以支持多样性——那么复杂性究竟是如何影响独特表型的出现的呢？在这里，我们通过研究鸟类分支（巨嘴鸟和barbets）复杂的视觉表现多样性的复杂性来解决这个问题。这些物种通过身体运动和尾巴上的彩色装饰进行交流。我们发现两性大小二态性预示着一种特定信号的进化，即尾巴翘起的姿势，这意味着在更强的性选择下，尾巴翘起更有可能进化。我们还发现了复杂性进化的过程级约束：信号是沿着严格的操作顺序获得的，其中尾旋塞手势在其他颜色和手势之前出现。然而，几乎任何信号都可能在任何时候丢失。因此，许多现存的表型更有可能通过复杂性的丧失而产生，这突出了继发性信号丢失对表型多样性的重要性。总的来说，我们的研究结果证明了性选择如何催化复杂表型的进化，通过允许不同的性状在未来被修改或丢失，间接地支持多样性。
Complexity and diversity are fundamental characteristics of life, but the relationship between the two remains murky. For example, both gaining and losing complexity can support diversity—so how exactly does complexity influence the emergence of unique phenotypes? Here we address this question by examining how complexity underlies the diversity of elaborate visual displays in the avian clade Ramphastides (toucans and barbets). These species communicate in part by using body movement and colorful ornaments on the tail. We find that sexual size dimorphism predicts the evolution of one specific signal, the tail-cock gesture, implying that tail cocking is more likely to evolve under stronger sexual selection. We also discover process-level constraints on the evolution of complexity: signals are gained along a strict order of operations, where the tail-cock gesture arises before other colors and gestures. Yet virtually any signal can be lost at any time. As a result, many extant phenotypes were more likely to arise through loss of complexity, highlighting the importance of secondary signal loss to phenotypic diversity. Collectively, our results demonstrate how sexual selection catalyzes the evolution of complex phenotypes, which indirectly support diversity by allowing different traits to be modified or lost in the future.
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