Community-sourced sightings of atypical birds can be used to understand the evolution of plumage color and pattern

Abstract

ABSTRACT Birds are known for their brilliant colors and extraordinary patterns. Sightings of individuals with atypical plumage often cause considerable excitement in the birding public, but receive little attention beyond reporting one-off sightings by the scientific community. In this Perspective, we argue that sightings of individuals with atypical plumage submitted to community science platforms hold the potential to further our understanding of the evolution of plumage color and patterning in birds. As a demonstration, we outline two examples using sightings of leucistic individuals—those that lack melanin across the body or in certain feather patches. First, we discuss the potential for understanding carotenoid pigmentation with these sightings. Leucism influences melanins, but not carotenoids, and so the extent and distribution of carotenoids across the body are unmasked. In a leucistic individual, carotenoids may or may not be more extensive than what is typically visible and this could help to understand the energetic costs and constraints involved in obtaining, processing, and depositing carotenoids in different species. Second, we discuss how partial leucism could provide insights into plumage pattern evolution. We demonstrate that one can use the many observations present on community science platforms to identify repeated patterns in different partially leucistic individuals of the same species, and match these to patches present in related species. These patterns could be the result of shared underlying genetic variation that controls plumage patterning in birds over long evolutionary timescales. With these examples, we outline a few potential lines of inquiry possible with atypical sightings submitted to community science platforms and note that other plumage aberrations provide additional opportunities. We encourage researchers to take full advantage of these chance sightings when they occur and database managers to make it possible to more easily tag photos of individuals with atypical plumage or other traits. LAY SUMMARY The fascination of the birding public with the brilliant colors and patterns of birds means sightings of individuals with atypical plumage receive extraordinary attention. We suggest these sightings should receive equal attention from the scientific community, as they could further our evolutionary understanding of bird color and patterning. As a demonstration, we outline two examples using sightings of leucistic individuals—those lacking melanin in some or all of their plumage. We encourage researchers to take full advantage of these rare sightings and managers of community science platforms to enable easier searches for atypical individuals. RESUMEN Las aves son conocidas por sus colores brillantes y sus patrones extraordinarios. Los avistamientos de individuos con plumaje atípico a menudo causan una gran emoción en el público observador de aves, pero reciben poca atención por parte de la comunidad científica más allá de informar avistamientos aislados. En esta perspectiva, argumentamos que los avistamientos de individuos con plumaje atípico enviados a plataformas de ciencia comunitaria tienen el potencial de mejorar nuestra comprensión de la evolución del color y el patrón del plumaje en las aves. Como demostración, describimos dos ejemplos utilizando avistamientos de individuos leucísticos—aquellos que carecen de melanina en todo el cuerpo o en ciertos parches del plumaje. En primer lugar, discutimos el potencial para comprender la pigmentación con carotenoides a partir de estos avistamientos. El leucismo afecta a la melanina, pero no a los carotenoides, por lo que se revela la extensión y distribución de los carotenoides en el cuerpo. En un individuo leucístico, los carotenoides pueden ser más extensos o no de lo que normalmente es visible, y esto podría ayudar a comprender los costos energéticos y las limitaciones involucradas en la obtención, procesamiento y deposición de carotenoides en diferentes especies. En segundo lugar, discutimos cómo el leucismo parcial podría proporcionar conocimientos sobre la evolución del patrón del plumaje. Demostramos que se pueden utilizar las muchas observaciones presentes en las plataformas de ciencia comunitaria para identificar patrones repetidos en diferentes individuos parcialmente leucísticos de la misma especie y compararlos con los parches presentes en especies relacionadas. Estos patrones podrían ser el resultado de una variación genética subyacente compartida que controla el patrón del plumaje en las aves a lo largo de largos periodos evolutivos de tiempo. Con estos ejemplos, delineamos algunas posibles líneas de investigación que se pueden llevar a cabo con avistamientos atípicos enviados a plataformas de ciencia comunitaria y señalamos otras aberraciones del plumaje que brindan oportunidades adicionales. Alentamos a los investigadores a aprovechar al máximo estos avistamientos fortuitos cuando ocurran, y a los administradores de bases de datos a facilitar la etiquetación más sencilla de fotos de individuos con plumaje atípico u otras características.