Causes of bimodal stable isotope signatures in the feathers of a molt-migrant songbird

Document Type

Article

Publication Date

10-4-2011

Abstract

Stable isotope ratios of hydrogen (δD) and carbon (δ13C) in feathers collected from Painted Buntings (Passerina ciris (L., 1758)) breeding in the midwestern United States revealed a surprising degree of variation in δD, as well as a clear bimodal signal in δ13C in the innermost primary feather. Because this population does not molt on the breeding grounds, we reasoned that these observations could be due (i) to birds migrating to two (or possibly more) distinct molting areas or (ii) to differences in the timing of molt (as opposed to molt location) relative to arrival at the stopover site. To evaluate these hypotheses, we collected feathers at a molting location in northwestern Mexico, which revealed patterns similar to those from the birds in the US (favoring the second hypothesis above). We suspect that some birds arrive at stopover sites and begin molting before their body tissues equilibrate to the new isoscape so that the first feathers grown represent a blend of materials from the breeding and stopover locations. Other birds may delay molt after arriving at the molting site, allowing them to equilibrate with the local isoscape and produce feathers with isotope signatures of the molting location. - Les rapports d’isotopes stables d’hydrogène (δD) et de carbone (δ13C) dans des plumes prélevées sur des passerins nonpareils (Passerina ciris (L., 1758)) se reproduisant dans le Midwest américain présentent un degré surprenant de variation de δD, ainsi qu’un signal bimodal clair de δ13C dans les rémiges primaires les plus internes. Puisque cette population ne mue pas sur l’aire de reproduction, nous en déduisons que ces observations pourraient s’expliquer (i) par le fait que les oiseaux migrent vers deux (et peut-être plus) aires distinctes de mue ou (ii) par des différences dans le calendrier de la mue (plutôt que dans le site de mue) par rapport à leur arrivée aux haltes migratoires. Afin d’évaluer ces hypothèses, nous avons récolté des plumes dans un site de mue dans le nord-ouest du Mexique qui présentent des patrons semblables à ceux des plumes des oiseaux des É.-U. (ce qui appuie l’hypothèse deuxième ci-haut). Nous soupçonnons que certains oiseaux arrivent à la halte migratoire et commencent leur mue avant que leurs tissus corporels n’aient établi un équilibre avec le nouvel isoscape, ce qui fait que les premières plumes à croître présentent un mélange de matériaux provenant du site de reproduction et de la halte migratoire. D’autres oiseaux pourraient retarder leur mue après leur arrivée au site de mue, ce qui leur permettrait d’atteindre un équilibre avec le nouvel isoscape et de produire des plumes portant les signatures du site de mue.

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© 2011.

Publication Title

Canadian Journal of Zoology

DOI

https://doi.org/10.1139/z11-064

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